Saúde

A descoberta da forma do genoma SARS-CoV-2 após a infecção pode informar novos tratamentos COVID-19
Cientistas de Cambridge e da Universidade Justus-Liebig, Alemanha, descobriram como o genoma do SARS-CoV-2 - o coronavírus que causa o COVID-19 - usa o origami do genoma para infectar e replicar com sucesso dentro das células hospedeiras.
Por Jacqueline Garget - 06/11/2020


Coronavírus - Crédito: Pete Linforth no Pixabay


Agora que entendemos essa rede de conectividade, podemos começar a projetar maneiras de direcioná-la de forma eficaz com a terapêutica

Dr. Omer Ziv

SARS-CoV-2 é um dos muitos coronavírus. Todos compartilham a característica de ter o maior genoma de RNA de fita simples da natureza. Esse genoma contém todo o código genético de que o vírus precisa para produzir proteínas, escapar do sistema imunológico e se replicar dentro do corpo humano. Muitas dessas informações estão contidas na estrutura 3D adotada por esse genoma de RNA quando ele infecta as células.  

Os pesquisadores dizem que a maioria dos trabalhos atuais para encontrar drogas e vacinas para COVID-19 está focada em alvejar as proteínas do vírus. Como a forma da molécula de RNA é crítica para sua função, direcionar o RNA diretamente com drogas para interromper sua estrutura bloquearia o ciclo de vida e interromperia a replicação do vírus.

Em um estudo publicado hoje na revista Molecular Cell , a equipe descobriu toda a estrutura do genoma SARS-CoV-2 dentro da célula hospedeira, revelando uma rede de interações RNA-RNA que abrangem seções muito longas do genoma. Diferentes partes funcionais ao longo do genoma precisam trabalhar juntas, apesar da grande distância entre elas, e os novos dados estruturais mostram como isso é feito para permitir o ciclo de vida do coronavírus e causar doenças.

“O genoma de RNA dos coronavírus é cerca de três vezes maior do que um genoma de RNA viral comum - é enorme”, disse o autor principal, Dr. Omer Ziv, do Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute da Universidade de Cambridge.

Ele acrescentou: “Os pesquisadores propuseram anteriormente que as interações de longa distância ao longo dos genomas do coronavírus são críticas para sua replicação e para a produção de proteínas virais, mas até recentemente não tínhamos as ferramentas certas para mapear essas interações por completo. Agora que entendemos essa rede de conectividade, podemos começar a projetar maneiras de direcioná-la de forma eficaz com a terapêutica. ”

Em todas as células, o genoma contém o código para a produção de proteínas específicas, que são feitas quando uma máquina molecular chamada ribossomo corre ao longo do RNA lendo o código até que um 'sinal de parada' diga para ele terminar. Nos coronavírus, existe um local especial onde o ribossomo para apenas 50% das vezes em frente ao sinal de parada. Nos outros 50% dos casos, uma forma única de RNA faz o ribossomo pular o sinal de parada e produzir proteínas virais adicionais. Ao mapear essa estrutura de RNA e as interações de longo alcance envolvidas, a nova pesquisa revela as estratégias pelas quais os coronavírus produzem suas proteínas para manipular nossas células. 

“Nós mostramos que as interações ocorrem entre seções do RNA SARS-CoV-2 que estão a distâncias muito longas, e podemos monitorar essas interações à medida que ocorrem durante a replicação inicial do SARS-CoV-2”, disse a Dra. Lyudmila Shalamova, uma pesquisador principal da Universidade Justus-Liebig, Alemanha.

O Dr. Jon Price, pós-doutorando associado no Gurdon Institute e co-líder deste estudo, desenvolveu um site interativo de acesso aberto e gratuito que hospeda toda a estrutura de RNA do SARS-CoV-2. Isso permitirá que pesquisadores em todo o mundo usem os novos dados no desenvolvimento de drogas para atingir regiões específicas do genoma do RNA do vírus.

O genoma da maioria dos vírus humanos é feito de RNA, e não de DNA. Ziv desenvolveu métodos para investigar essas interações de longo alcance em genomas de RNA virais dentro das células hospedeiras, em um trabalho para entender o genoma do vírus Zika. Isso provou ser uma base metodológica valiosa para a compreensão do SARS-CoV-2. 

Esta pesquisa é um estudo colaborativo entre o grupo do Professor Eric Miska do Instituto Gurdon e Departamento de Genética da Universidade de Cambridge, e o grupo do Professor Friedemann Weber do Instituto de Virologia da Justus-Liebig University, Gießen, Alemanha. Os autores agradecem o apoio do Departamento de Bioquímica da Universidade de Cambridge, que disponibilizou laboratórios especializados para a realização de parte desta pesquisa.

O trabalho foi financiado pelo Cancer Research UK, Wellcome e Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). 

 

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