Saúde

Proteínas antivirais projetadas inibem SARS-CoV-2 no laboratório
Nos experimentos, o principal candidato antiviral, denominado LCB1, rivalizava com os anticorpos neutralizantes SARS-CoV-2 mais conhecidos em suas ações protetoras. LCB1 está sendo avaliado em roedores.
Por Universidade de Washington - 09/09/2020


Uma concepção artística de como pequenas proteínas sintéticas, construídas a partir de projetos de computador, podem ter um efeito antiviral ligando-se às proteínas Spike no SARS-CoV-2. A ligação interfere com o mecanismo de infectividade do vírus para tentar impedi-lo de se prender e entrar nas células. Crédito: UW Medicine Institute for Protein Design

Foi demonstrado que pequenas proteínas projetadas por computador protegem células humanas cultivadas em laboratório do SARS-CoV-2, o coronavírus que causa o COVID-19.

As descobertas foram publicadas hoje, 9 de setembro, na revista Science .

Nos experimentos, o principal candidato antiviral, denominado LCB1, rivalizava com os anticorpos neutralizantes SARS-CoV-2 mais conhecidos em suas ações protetoras. LCB1 está sendo avaliado em roedores.

Os coronavírus são preenchidos com as chamadas proteínas Spike. Eles se prendem às células humanas para permitir que o vírus se intrometa e as infecte. O desenvolvimento de drogas que interferem nesse mecanismo de entrada pode levar ao tratamento ou mesmo à prevenção da infecção.

"Os minibindros hiperestáveis ​​fornecem pontos de partida promissores para novas terapias SARS-CoV-2", escreveu a equipe de pesquisa antiviral em seu estudo pré-impresso, "e ilustram o poder do projeto de proteína computacional para gerar rapidamente potenciais candidatos terapêuticos contra ameaças de pandemia."


Pesquisadores do Instituto de Design de Proteínas da Escola de Medicina da Universidade de Washington usaram computadores para originar novas proteínas que se ligam fortemente à proteína Spike SARS-CoV-2 e a impedem de infectar células.

A partir de janeiro, mais de dois milhões de proteínas candidatas de ligação a Spike foram projetadas no computador. Mais de 118.000 foram produzidos e testados em laboratório.

"Embora testes clínicos extensos ainda sejam necessários, acreditamos que o melhor desses antivirais gerados por computador são bastante promissores", disse o autor principal, Longxing Cao, um pós-doutorado do Institute for Protein Design.

"Eles parecem bloquear a infecção por SARS-CoV-2 pelo menos tão bem quanto os anticorpos monoclonais , mas são muito mais fáceis de produzir e muito mais estáveis, eliminando potencialmente a necessidade de refrigeração", acrescentou.

Os pesquisadores criaram proteínas antivirais por meio de duas abordagens. Primeiro, um segmento do receptor ACE2, ao qual o SARS-CoV-2 se liga naturalmente na superfície das células humanas, foi incorporado a uma série de pequenas estruturas de proteínas.

Em segundo lugar, proteínas completamente sintéticas foram projetadas do zero. O último método produziu os antivirais mais potentes, incluindo LCB1, que é aproximadamente seis vezes mais potente por massa do que os anticorpos monoclonais mais eficazes relatados até agora.

Cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Washington em Seattle e da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis colaboraram neste trabalho.
 
"Nosso sucesso em projetar proteínas antivirais de alta afinidade do zero é mais uma prova de que o projeto de proteínas computacionais pode ser usado para criar candidatos a medicamentos promissores", disse o autor sênior e investigador do Howard Hughes Medical Institute David Baker, professor de bioquímica da UW School of Medicine e chefe do Institute for Protein Design. Em 2019, Baker deu uma palestra TED sobre como o design de proteínas pode ser usado para parar os vírus.

Para confirmar que as novas proteínas antivirais se ligaram à proteína Spike do coronavírus conforme pretendido, a equipe coletou instantâneos das duas moléculas interagindo usando microscopia crioeletrônica. Esses experimentos foram realizados por pesquisadores nos laboratórios de David Veesler, professor assistente de bioquímica na UW School of Medicine, e Michael S. Diamond, o professor Herbert S. Gasser na Divisão de Doenças Infecciosas da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St . Louis.

"Os minibindros hiperestáveis ​​fornecem pontos de partida promissores para novas terapias SARS-CoV-2", escreveu a equipe de pesquisa antiviral em seu estudo pré-impresso, "e ilustram o poder do projeto de proteína computacional para gerar rapidamente potenciais candidatos terapêuticos contra ameaças de pandemia."

 

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