Cientistas identificam dois alvos principais do vírus do resfriado comum

Os cientistas ficaram satisfeitos quando aprenderam mais sobre como o resfriado comum se instala no corpo, identificando pontos de controle celulares importantes que são alvos importantes do vírus.

Mas a verdadeira excitação vai muito além do vírus da constipação, que é um coronavírus como o MERS-CoV ou o SARS-CoV-2 causador da COVID. A equipe espera que seu trabalho ajude a proteger as pessoas contra vários vírus, ajudando a abrir uma nova frente na luta para deter os patógenos virais.

Em vez de se concentrarem em como atacar directamente um vírus específico – como funcionam hoje os medicamentos antivirais – os investigadores do Laboratório Nacional do Noroeste Pacífico do Departamento de Energia querem proteger o corpo contra muitos vírus. A ideia é fortalecer as defesas do corpo contra múltiplos invasores de uma só vez, e não deter apenas a ameaça em questão.

“Um vírus prospera assumindo o controle da maquinaria celular de seu hospedeiro, sequestrando processos normais para produzir cópias de si mesmo”, disse John Melchior, bioquímico e autor correspondente de um artigo na revista Jornal de Pesquisa Proteômica. “Queremos identificar e depois fortalecer os complexos moleculares que são suscetíveis a muitos vírus invasores – para deter os vírus antes que eles tenham a chance de dominar a célula.

“Em vez de ir atrás do próprio vírus, manipulamos os pontos de controle da célula para combatê-lo”, disse Melchior.

A virologista Amy Sims, co-autora correspondente do estudo, disse que a abordagem é uma nova maneira de combater muitos tipos de coronavírus, desde aqueles que causam sintomas geralmente leves, como um resfriado, até aqueles que causam doenças graves como COVID-19 e SDRA (síndrome do desconforto respiratório agudo).

“Essa abordagem oferece um caminho para o uso de um único medicamento para impedir vários tipos de vírus”, disse Sims. “Quando você ataca apenas o vírus, ele pode produzir cepas que escapam facilmente dos medicamentos antivirais. Mas, ao atingir funções-chave na célula hospedeira que o vírus precisa para se replicar e ao desligar essas funções do hospedeiro, esperamos eliminar a rota de fuga que a maioria dos vírus usa para causar doenças.”

Melchior, Sims e colegas adaptaram uma técnica mais recente que identifica proteínas cuja conformação, ou forma, mudou. No presente estudo, eles analisaram células humanas infectadas pelo HCoV-229E, um vírus que causa o resfriado comum.

A técnica, chamada espectrometria de massa baseada em proteólise limitada ou LiP-MS, determina não apenas as mudanças na abundância de milhares de proteínas diferentes presentes em uma amostra, mas também quais proteínas mudaram de forma. Para uma proteína, a forma é tudo, determinando a sua função e regulando com quais parceiros moleculares ela pode interagir e quando.

Direcionando moléculas para parar vários vírus

A equipe do PNNL identificou oito alvos do vírus, incluindo dois conjuntos moleculares que são pontos-chave de controle envolvidos no processamento do RNA. Em ambos os casos, o vírus usurpa a função normal da célula e depois assume o controle da maquinaria celular para fazer mais cópias de si mesmo. A equipe mostrou que, ao bloquear a interação do vírus com esses conjuntos moleculares, a capacidade do vírus de se replicar nas células pulmonares humanas, onde normalmente se desenvolve, foi reduzida.

Um alvo molecular é o Nop-56, que confere um selo químico de aprovação para que o corpo saiba que uma determinada cadeia de RNA é legítima. Com essa aprovação química em mãos, uma unidade celular conhecida como ribossomo produz o produto proteico do fio. Quando o vírus da constipação sequestra o Nop-56, o ARN humano é destruído, as proteínas normais não são produzidas – e em vez disso são aprovadas proteínas virais nocivas.

O complexo C do spliceossoma é outro alvo importante. A molécula ajuda as células a editar fitas de RNA, removendo regiões não essenciais do RNA. Quando o vírus comanda a montagem molecular, ele novamente desvia o corpo da produção de suas proteínas normais e, em vez disso, produz suas próprias proteínas que prejudicam o hospedeiro.

Imagine uma fábrica de drones num país em guerra, produzindo produtos para se defender. Imagine que um invasor estrangeiro assuma o controle da fábrica, interrompa a produção e depois use a fábrica para produzir seus próprios drones, que serão usados ​​para atacar o país de origem. Isso é semelhante ao que acontece quando um vírus invade uma pessoa.

“Esperamos que o nosso trabalho forneça uma lista de alvos moleculares comuns que estabeleça as bases para o desenvolvimento de medicamentos que possam bloquear não apenas um, mas muitos vírus que causam doenças”, disse Snigdha Sarkar, pós-doutorado e primeiro autor do artigo.

“Os vírus podem sofrer mutações rapidamente e isso representa um problema quando se ataca diretamente um vírus”, acrescentou ela. “Esse obstáculo é removido se você visar proteínas das quais muitos vírus dependem no hospedeiro”.

Agora, a equipe do PNNL está explorando compostos existentes que, segundo cientistas da Oregon Health & Science University, demonstraram ter potencial antiviral. A equipe também está usando inteligência artificial para identificar rapidamente compostos que possam afetar os alvos moleculares identificados pela sua tecnologia.