p Três classes diferentes de nanocorpos atuam contra uma proteína spike SARS-CoV-2. Crédito:CWRU
p Os nanocorpos SARS-CoV-2 - moléculas microscópicas desenvolvidas na Escola de Medicina da Universidade de Pittsburgh que neutralizam o vírus em animais - são notavelmente ativos contra mutações encontradas em variantes, incluindo Delta, de acordo com uma nova pesquisa feita por cientistas da Pitt e da Case Western Reserve University. p As evidências, anunciado hoje em
Nature Communications , descrevem três mecanismos diferentes pelos quais os nanocorpos desarmam o vírus, bloqueando-o de infectar células e causando COVID-19. A análise estrutural de nível quase atômico fornece orientação para o desenvolvimento de futuras vacinas e terapêuticas que podem funcionar contra uma ampla variedade de coronavírus - incluindo variantes que ainda não estão em circulação.
p "Esta é a primeira vez que alguém classificou sistematicamente nanocorpos ultrapotentes com base em sua estrutura, "disse o autor sênior Yi Shi, Ph.D., professor assistente de biologia celular na Pitt. "Fazendo isso, não fornecemos apenas detalhes sobre os mecanismos que nossos nanocorpos usam para derrotar o SARS-CoV-2, mas também revelou orientações sobre como projetar futuras terapêuticas. "
p No final do ano passado, Shi e sua equipe anunciaram que extraíram minúsculos, mas extremamente poderoso, Fragmentos de anticorpo SARS-CoV-2 de lhamas, que podem ser transformados em terapêuticas inaláveis para prevenir e tratar COVID-19. Desde então, estudos pré-clínicos verificaram que os nanocorpos potentes previnem e tratam COVID-19 grave em hamsters, reduzindo as partículas de vírus em suas vias respiratórias em um milhão de vezes em comparação com o placebo.
p Neste último estudo, Shi fez parceria com os biólogos estruturais de Pitt, Cheng Zhang, Ph.D., e James Conway, Ph.D., bem como farmacologistas, biólogos estruturais e bioquímicos da Reserva Case Western, usar microscopia crioeletrônica de alta resolução para observar exatamente como os nanocorpos interagem com o vírus SARS-CoV-2 para impedi-lo de infectar as células e descobrir como as mutações encontradas nas variantes podem afetar as interações dos nanocorpos.
p A primeira classificação sistemática de nanocorpos ultrapotentes revela que as moléculas microscópicas funcionam contra o SARS-CoV-2 de três maneiras. Crédito:CWRU
p "A microscopia crioeletrônica demonstrou muitas vezes ser uma ferramenta extremamente útil para ver informações estruturais de alta resolução, "disse o co-autor sênior Wei Huang, Ph.D., cientista pesquisador do Departamento de Farmacologia da Case Western Reserve School of Medicine. "E os nanocorpos são produtos biológicos versáteis e estáveis que podem ser usados em outras pesquisas, como o câncer. "
p A equipe selecionou oito nanocorpos potentes para exames adicionais. Primeiro, eles confirmaram por meio de observações que vários dos nanocorpos trabalham contra o Alpha (uma variante associada ao Reino Unido), Delta (que está associado à Índia) e várias outras variantes do SARS-CoV-2 preocupantes.
p Eles também classificaram os nanocorpos em três grupos principais com base em como eles interagem com as proteínas do pico, que são as saliências que circundam o coronavírus esférico e agem como "chaves" que permitem a entrada do vírus nas células humanas:
- Classe I supera a parte da célula humana à qual a proteína spike se liga, impedindo o vírus de entrar nas células.
- A Classe II se liga a uma região na proteína do pico que persistiu por várias permutações de coronavírus - incluindo o SARS-CoV-1 original. Isso significa que pode neutralizar o SARS-CoV-2 e suas variantes, mas também outros coronavírus.
- A Classe III se agarra a uma região específica da proteína do pico que anticorpos maiores não podem acessar. Ao ligar a esta área, o nanocorpo impede que a proteína se dobre da maneira que precisa para entrar nas células humanas.
p "Descrever todas essas vulnerabilidades e maneiras de impedir o SARS-CoV-2 e os coronavírus em geral tem um potencial enorme, "disse Shi." Isso não só ajudará nossa equipe a selecionar e refinar nanocorpos para tratar e prevenir COVID-19, mas também pode levar a uma vacina universal, evitando não apenas COVID-19, mas SARS, MERS e outras doenças causadas por coronavírus. "