As nanopartículas têm como alvo múltiplas variantes do COVID por meio da torção da proteína spike
Embora as vacinas possam evitar que as pessoas contraiam casos graves de COVID-19, a doença ainda pode levar algumas pessoas vacinadas ao hospital, especialmente os idosos. Estas partículas em forma de lágrima podem revelar-se um tratamento eficaz para os indivíduos que ainda correm o risco de contrair a COVID-19. Crédito:Rui Gao e Xinxin Xu, Universidade Jiangnan Partículas em forma de lágrima projetadas para inativar múltiplas cepas do vírus SARS-CoV-2 poderão um dia complementar os tratamentos existentes para a COVID-19, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Michigan e da Universidade Jiangnan em Wuxi, China.
A pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .
As vacinas de mRNA contra a COVID têm sido altamente eficazes na prevenção de casos graves da doença, mas a COVID-19 ainda pode hospitalizar indivíduos vacinados, especialmente os idosos. Novas estirpes também continuam a surgir, exigindo atualizações constantes das vacinas para manter a sua eficácia.
"Nosso sistema imunológico precisa aprender sobre um vírus para gerar os anticorpos necessários para lutar contra a infecção, mas nessa altura pode ser tarde demais para algumas pessoas", disse Nicholas Kotov, Distinguido Professor de Ciências Químicas e Engenharia da Irving Langmuir University em U-M e co-autor correspondente do estudo.
Os tratamentos são essenciais para ajudar as pessoas em risco de COVID-19 grave, mas existem apenas algumas opções no mercado atualmente. A pílula antiviral Paxlovid da Pfizer tornou-se o tratamento preferido depois de receber autorização de uso emergencial da Food and Drug Administration, com ensaios clínicos mostrando que o risco de hospitalização foi reduzido em 89%. No entanto, só pode reduzir esse risco em 50%, possivelmente até 26%, e a pílula pode não ser apropriada para pacientes com doenças cardiovasculares.
“As nanopartículas poderiam ajudar pessoas vulneráveis durante surtos de vírus pandémicos”, disse Liguang Xu, professor de ciência e tecnologia alimentar na Universidade de Jiangnan e co-autor correspondente do estudo.
As nanopartículas podem se ligar a um pseudovírus que produz a proteína spike do SARS-CoV-2. Eventualmente, as nanopartículas revestirão a superfície do vírus e o impedirão de entrar nas células. Crédito:Rui Gao e Xinxin Xu, Universidade Jiangnan
A proteína spike do SARS-CoV-2 – a parte do vírus que permite atacar as células humanas e ser atacada pelo sistema imunológico – é feita de blocos de construção chamados aminoácidos, e a sequência de aminoácidos pode mudar de uma cepa do vírus para outro. Os anticorpos tendem a ter como alvo uma sequência de aminoácidos específica, razão pela qual estas alterações podem permitir que novas estirpes evitem a imunidade adquirida a partir da exposição anterior a outras variantes do SARS-CoV-2 ou versões mais antigas das vacinas de mRNA.
Em vez disso, as nanopartículas da equipe trabalham na direção e no grau de torção nas proteínas spike, também conhecida como quiralidade.
“As estruturas gerais das proteínas spike do coronavírus são semelhantes e a quiralidade dessas proteínas spike é a mesma, de modo que as partículas podem interagir com muitos coronavírus”, disse Chuanlai Xu, professor de ciência e tecnologia de alimentos que liderou o trabalho realizado na Universidade de Jiangnan. .
A equipe testou as partículas em vírus do resfriado comum e nas variantes Wuhan-1 e omicron do SARS-CoV-2. Eles fizeram isso tratando camundongos infectados com pseudovírus que continham proteínas de pico do coronavírus em suas superfícies, com diferentes pseudovírus representando diferentes cepas. Quando os ratos inalaram as partículas, o tratamento eliminou 95% dos vírus dos pulmões e eles conseguiram resistir à infecção por até três dias.
Este modelo 3D de uma nanopartícula ilustra a torção para a esquerda que permite que elas se encaixem facilmente nas ranhuras da proteína spike do vírus, a parte do vírus que reconhece e se liga às células humanas. Devido à torção da partícula para a esquerda, as proteínas do vírus ligam-se mais firmemente às partículas do que as células humanas. Crédito:Prashant Kumar, Laboratório Kotov, Universidade de Michigan
A quiralidade vem em duas direções, canhota e destra. As proteínas de pico do coronavírus têm torções para a esquerda, então as torções para a esquerda nas pontas das nanopartículas se ajustam melhor.
“A torção correspondente para a esquerda torna o vírus melhor na ligação com as partículas do que com células animais e humanas”, disse André Farias de Moura, professor associado de química da Universidade Federal de São Carlos, no Brasil, e coautor do estudo. estudar. “Isso torna mais provável que o vírus seja capturado pelas partículas antes de ter a chance de infectar as células”.
Os pesquisadores ainda não sabem com que rapidez as partículas são expelidas do corpo e se elas apresentam algum efeito colateral perigoso em humanos, mas esperam aprender esses detalhes com estudos mais aprofundados.
O estudo também incluiu pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências Médicas e da Peking Union Medical College e do Centro Brasileiro de Pesquisa em Energia e Materiais.
