Explicado: Como o coronavírus ataca, passo a passo

Ainda é um coronavírus 'novo' que causa o COVID-19, mas a imagem emergente deu aos pesquisadores pistas sobre como alvejá-lo. Uma olhada em sua estrutura, como ela infecta e os comportamentos que os cientistas esperam bloquear

Superfície de SARS-CoV2, com uma molécula de proteína de pico enfatizada. (Fonte: Instituto Max Planck)

Na busca por um tratamento para a doença COVID-19, os pesquisadores têm buscado comportamentos específicos do novo coronavírus (SARS-CoV2) que causa a doença. Embora o próprio vírus ainda esteja sendo estudado, a busca por um tratamento se baseia no que se sabe até agora sobre a forma como ele infecta humanos.

Então, como o coronavírus infecta alguém?

Ele começa com o pico que dá o nome aos coronavírus. Um coronavírus é circundado por uma camada externa gordurosa (envelope) e na superfície dessa camada está a coroa (coroa) de pontas feitas de proteína.

Na superfície das células humanas existe uma enzima chamada ACE2, que atua como o receptor que permite ao SARS-CoV2 lançar seu ataque. A proteína spike do vírus se liga ao receptor, então se funde com a superfície da célula e libera seu material genético (RNA no caso do SARS-CoV2) na célula. O coronavírus que causa a SARS, chamado SARS-CoV, usa o mesmo receptor ACE2 para invadir uma célula.

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Uma vez lá dentro, o vírus se replica usando o mecanismo molecular da célula. Todos esses estágios envolvem várias interações entre proteínas de vírus e proteínas humanas. Qualquer tratamento sendo desenvolvido ou pesquisado procurará inibir essas atividades em um estágio ou outro.

Qual tratamento tenta especificamente inibir qual atividade?

Os testes do Solidariedade, uma iniciativa da Organização Mundial da Saúde (OMS) que inclui a Índia, estão investigando quatro linhas de tratamento usando medicamentos existentes. Separadamente, várias instituições de pesquisa estão estudando o funcionamento do vírus na esperança de que o conhecimento leve ao reaproveitamento de medicamentos existentes ou ao desenvolvimento de novos.

Os experimentos do Solidariedade estão tentando descobrir se a atividade do vírus pode ser inibida:

Na fase de recepção: Este é o alvo de ensaios com uma combinação de medicamentos antimaláricos cloroquina e hidroxicloroquina . Parte da esperança vem de um estudo de 2005 no Virology Journal que estudou o papel da cloroquina contra o vírus SARS. Ele descobriu que a cloroquina impedia a capacidade do vírus de se ligar aos receptores ACE2. No entanto, como a cloroquina causa efeitos colaterais graves, os testes atuais estão sendo feitos com uma combinação de seu derivado menos tóxico, a hidroxicloroquina.

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O efeito dessas duas drogas no SARS-CoV2 ainda está sendo estudado em todo o mundo.

Na fase de entrada na célula: A combinação cloroquina-hidroxicloroquina entra em cena novamente. Muitos vírus entram em uma célula acidificando compartimentos dentro da membrana na superfície da célula e, em seguida, rompendo a própria membrana. Quando a cloroquina e a hidroxicloroquina entram no compartimento, ela perde parte de sua acidez; o objetivo dos testes é impedir o vírus nesta fase.

Na fase de replicação: Uma série de testes estão procurando obstruir a replicação em uma etapa importante durante a qual o vírus usa enzimas para quebrar proteínas, levando a uma cadeia de novos vírus. A droga lopinavir, por exemplo, é conhecida por inibir a enzima usada pelo HIV para dividir proteínas, mas como o lopinavir em si tende a se decompor no corpo humano, ele é usado em combinação com ritonavir, o que permite sua durabilidade. Um conjunto de testes do Solidariedade está analisando essa combinação de medicamentos anti-HIV e outro está investigando o lopinavir-ritonavir combinado com o interferon-beta, uma molécula que regula a inflamação no corpo.

Uma vez lá dentro, o vírus se replica usando o mecanismo molecular da célula. (Foto AP)

Os testes do Solidariedade com a droga remdesivir, originalmente criada para combater o vírus Ebola, buscarão inibir o novo coronavírus visando a ação de uma enzima chave que facilita sua replicação. Estudos anteriores demonstraram que é eficaz em animais infectados com coronavírus SARS e MERS. Este ano, um estudo publicado na Cell Research relatou que uma combinação de cloroquina e remdesivir pode impedir a replicação do SARS-CoV2 em células em cultura.

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O que outros estudos estão olhando?

Alguns estudos estão examinando a estrutura do vírus, enquanto outros investigam seu comportamento como um alvo potencial para drogas futuras. Por exemplo:

Estrutura: No Instituto Max Planck, na Alemanha, os pesquisadores identificaram a proteína spike não apenas como a arma mais afiada do vírus, mas também como seu calcanhar de Aquiles. Os anticorpos podem reconhecer a proteína do pico, ligar-se a ela e marcá-la como um alvo para as células do sistema imunológico. No entanto, o vírus também tem um revestimento de açúcar que esconde partes de suas proteínas de pico das células do sistema imunológico.

Portanto, os pesquisadores estão analisando o escudo de açúcar e tentando calcular como as proteínas do pico se movem na superfície do vírus e como mudam de forma. Usando supercomputadores, os pesquisadores esperam identificar locais de ligação para anticorpos e planejam compará-los com as propriedades de ligação de drogas existentes e, assim, identificar ingredientes que podem bloquear a proteína spike. Claro, reaproveitar medicamentos que já estão no mercado é muito mais rápido do que encontrar novos ingredientes ativos e testá-los em longos ensaios clínicos, disse Gerhard Hummer, diretor do Instituto Max Planck de Biofísica, em um comunicado.

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Alguns estudos estão examinando a estrutura do vírus, enquanto outros investigam seu comportamento como um alvo potencial para drogas futuras.

Comportamento: Em um estudo na semana passada no Journal of Clinical Medicine, pesquisadores das Universidades de Bolonha e Catanzaro (Itália) mapearam as interações entre as proteínas do vírus e as proteínas humanas. Quando o vírus ataca, o corpo responde ativando certas proteínas e desativando outras para impedi-lo. Ao mesmo tempo, o corpo possui outros mecanismos explorados pelo vírus. Foi isso que os pesquisadores mapearam, identificando proteínas específicas.

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Esta valiosa informação sobre os efeitos do novo coronavírus nas proteínas das células humanas pode provar ser fundamental para redirecionar o desenvolvimento de terapias medicamentosas, uma vez que os tratamentos antivirais comuns parecem não ter sucesso, disse o autor principal Federico M Giorgi, da Universidade de Bolonha em uma afirmação.

Além dos ensaios do Solidariedade, existem estudos sobre medicamentos específicos?

Relatórios surgem de vez em quando. Na revista Nature na semana passada, uma colaboração internacional liderada por pesquisadores da ShanghaiTech University relatou seis possíveis candidatos a medicamentos, que eles identificaram após testar mais de 10.000 compostos. O projeto teve como alvo principal a enzima SARS-CoV2 para divisão de proteínas, Mpro, que desempenha um papel fundamental na mediação da replicação viral. Os pesquisadores adicionaram drogas diretamente à enzima ou às culturas de células que cultivam o vírus, avaliando quanto de cada composto é necessário para interromper a enzima. Seis medicamentos pareceram eficazes, relataram.

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