Explicado: como a 'corona' do vírus muda para a forma de um grampo de cabelo - e por que

Quadros congelados da proteína de pico SARS-CoV-2 mostram uma mudança dramática de forma depois que ela se funde com uma célula humana. Os cientistas sugerem que pode ajudar a distrair nosso sistema imunológico; descobertas podem ser importantes no desenvolvimento de vacinas

Estrutura do SARS-CoV-2, incluindo a proteína spike. (Fonte: Wikipedia)

A proteína de pico de SARS-CoV-2 - a ‘corona’ no coronavírus que causa a doença de Covid-19 - acaba de revelar novos segredos. Os pesquisadores descobriram que a proteína do pico muda de forma depois que se liga a uma célula humana, dobrando-se sobre si mesma e assumindo uma forma rígida de grampo de cabelo. Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista Science e acreditam que o conhecimento pode ajudar no desenvolvimento de vacinas.

Qual é a proteína do pico?

É uma proteína que se projeta da superfície de um coronavírus, como as pontas de uma coroa ou corona - daí o nome 'coronavírus'. No coronavírus SARS-CoV-2, é a proteína spike que inicia o processo de infecção em uma célula humana. Ele se liga a uma enzima humana, chamada de receptor ACE2, antes de entrar na célula e fazer várias cópias de si mesmo.

O que a nova pesquisa descobriu?

Usando a técnica de microscopia eletrônica criogênica (crio-EM), o Dr. Bing Chen e colegas do Hospital Infantil de Boston congelaram a proteína spike em ambas as formas - antes e depois da fusão com a célula.

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Imagens Cryo-EM do SARS-CoV-2 antes e depois da fusão com a célula humana. A forma pós-fusão é como um grampo de cabelo rígido. (Fonte: Fornecido pelo Dr. Bing, Chen, Hospital Infantil de Boston)

As imagens mostram uma mudança dramática no formato do grampo depois que a proteína spike se liga ao receptor ACE2. Na verdade, os pesquisadores descobriram que a forma posterior também pode se mostrar antes da fusão - sem que o vírus se ligue a uma célula. O pico pode entrar em sua forma alternativa prematuramente.

O que isso significa?

O Dr. Chen sugere que assumir a forma alternativa pode ajudar a evitar que o SARS-CoV-2 se quebre. Estudos mostraram que o vírus permanece viável em várias superfícies por vários períodos de tempo. Chen sugere que a forma rígida pode explicar isso.

Mais significativamente, os pesquisadores especulam que a forma pós-fusão também pode proteger o SARS-CoV-2 de nosso sistema imunológico.

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De que forma ele pode proteger o vírus do sistema imunológico?

A forma pós-fusão pode induzir anticorpos que não neutralizam o vírus. Com efeito, os picos nesta forma podem agir como iscas que distraem o sistema imunológico.

Os anticorpos que visam especificamente o estado de pós-fusão não seriam capazes de bloquear a fusão da membrana (entrada viral), uma vez que seria tarde demais no processo. Isso está bem estabelecido no campo de outros vírus, como o HIV, disse Chen esse site , por email.

Em princípio, se ambas as conformações compartilhavam epítopos neutralizantes (a parte do vírus visada pelos anticorpos), então a forma pós-fusão também poderia induzir anticorpos neutralizantes, disse Chen. Mas como as duas estruturas costumam ser muito diferentes, em particular, no caso do SARS-CoV-2 e do HIV, acho que não é muito provável que a forma pós-fusão seja útil como imunógeno, explicou.

As duas formas compartilham alguma semelhança?

Sim, as formas antes e depois têm moléculas de açúcar, chamadas glicanos, em locais uniformemente espaçados em sua superfície. Os glicanos são outro recurso que ajuda o vírus a evitar a detecção imunológica.

Como o conhecimento sobre a forma alternativa é útil?

Os pesquisadores acreditam que as descobertas têm implicações para o desenvolvimento de vacinas. Muitas vacinas que estão atualmente em desenvolvimento usam a proteína spike para estimular o sistema imunológico. Mas estes podem ter combinações variadas das formas de pré-fusão e pós-fusão, disse Chen. E isso pode limitar sua eficácia protetora.

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Chen enfatizou a necessidade de estabilizar a proteína spike em sua estrutura de pré-fusão, a fim de bloquear as mudanças conformacionais que levam ao estado de pós-fusão. Se a proteína não for estável, os anticorpos podem ser induzidos, mas serão menos eficazes em termos de bloqueio do vírus, disse ele.

Usando nossa estrutura de pré-fusão como guia, devemos ser capazes de fazer melhor (introduzindo mutações estabilizadoras) para imitar o estado de pré-fusão, o que poderia ser mais eficaz na elicitação de respostas de anticorpos neutralizantes, disse Chen ao The Indian Express. Estamos fazendo isso caso a primeira rodada de vacinas não seja tão eficaz quanto esperamos.

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