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| Imagem - coronavírus tirada com um microscópio eletrônico. Crédito: Institutos Nacionais de Saúde dos EUA |
Os pesquisadores identificaram características microscópicas que poderiam tornar o patógeno mais infeccioso que o vírus da SARS .
À medida que o número de infecções por coronavírus se aproxima de 600.000 pessoas em todo o mundo, os pesquisadores correm para entender o que a faz se espalhar tão facilmente.
Um punhado de análises genéticas e estruturais identificou uma característica fundamental do vírus - uma proteína em sua superfície - que pode explicar por que ele infecta células humanas tão facilmente.
Outros grupos estão investigando a porta através da qual o novo coronavírus entra nos tecidos humanos - um receptor nas membranas celulares. Tanto o receptor celular quanto a proteína viral oferecem alvos em potencial para os medicamentos bloquearem o patógeno, mas os pesquisadores dizem que é muito cedo para ter certeza.
"Compreender a transmissão do vírus é essencial para sua contenção e prevenção futura", diz David Veesler, virologista estrutural da Universidade de Washington em Seattle, que publicou as descobertas de sua equipe sobre a proteína do vírus no servidor de pré-impressão biomédica bioRxiv .
O novo vírus se espalha muito mais rapidamente do que aquele que causou a síndrome respiratória aguda grave, ou SARS (também um coronavírus), e infectou mais de dez vezes o número de pessoas que contraíram a SARS.
Invasor furtivo
Para infectar uma célula, os coronavírus usam uma proteína 'spike' que se liga à membrana celular, um processo que é ativado por enzimas celulares específicas. Análises genômicas do novo coronavírus revelaram que sua proteína de pico difere da de parentes próximos e sugerem que a proteína possui um local que é ativado por uma enzima da célula hospedeira chamada furina.
Isso é significativo porque a furina é encontrada em muitos tecidos humanos, incluindo pulmões, fígado e intestino delgado, o que significa que o vírus tem o potencial de atacar vários órgãos, diz Li Hua, biólogo estrutural da Universidade de Ciência e Tecnologia Huazhong, em Wuhan, China, onde o surto começou. A descoberta pode explicar alguns dos sintomas observados em pessoas com o coronavírus, tais como insuficiência hepática, diz Li, que co-autor de uma análise genética do vírus que foi publicado no servidor de pré-impressão ChinaXiv . O SARS e outros coronavírus do mesmo gênero que o novo vírus não possuem locais de ativação de furina, diz ele.
O site de ativação da furina "define o vírus de maneira muito diferente da SARS em termos de entrada nas células e possivelmente afeta a estabilidade e a transmissão do vírus", diz Gary Whittaker, virologista da Universidade Cornell em Ithaca, Nova York. Sua equipe publicou outra análise estrutural da proteína spike das coronavírus em bioRxiv .
Vários outros grupos também identificaram o local de ativação como possivelmente possibilitando a propagação eficiente do vírus entre seres humanos . Eles observam que esses sites também são encontrados em outros vírus que se espalham facilmente entre as pessoas, incluindo cepas graves do vírus influenza. Nesses vírus, o local de ativação é encontrado em uma proteína chamada hemaglutinina, não na proteína spike.
Mas alguns pesquisadores são cautelosos em exagerar o papel do site de ativação para ajudar o coronavírus a se espalhar mais facilmente. "Não sabemos se isso será grande coisa ou não", diz Jason McLellan, biólogo estrutural da Universidade do Texas em Austin, co-autor de outra análise estrutural do coronavírus, publicada na Science. .
Outros cientistas têm receio de comparar os locais de ativação da furina nos vírus da gripe com os do novo coronavírus. A proteína hemaglutinina na superfície dos vírus da gripe não é semelhante ou relacionada à proteína spike nos coronavírus, diz Peter White, virologista da Universidade de New South Wales, em Sydney, Austrália.
E o vírus da gripe que causou a pandemia mais mortal registrada, a pandemia de gripe espanhola de 1918, nem sequer possui um local de ativação de furina, diz Lijun Rong, virologista da Universidade de Illinois em Chicago.
Whittaker diz que estudos em modelos de células ou animais são necessários para testar a função do site de ativação. "Os coronavírus são imprevisíveis, e boas hipóteses geralmente acabam erradas", diz ele. Atualmente, sua equipe está testando como a remoção ou modificação do site afeta a função da proteína spike.
Alvos de drogas
A equipe de Li também está analisando moléculas que poderiam bloquear a furina, que poderiam ser investigadas como possíveis terapias. Mas o progresso deles é lento por causa do surto. Li mora no campus e atualmente é o único membro capaz de acessar o laboratório de sua equipe.
O grupo de McLellan no Texas identificou outro recurso que poderia explicar por que o novo coronavírus infecta células humanas com tanto sucesso. Seus experimentos mostraram que a proteína spike se liga a um receptor nas células humanas - conhecida como enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2) - pelo menos dez vezes mais fortemente do que a proteína spike no vírus SARS.
A equipe de Veesler também descobriu que a proteína spike se liga com alta afinidade ao receptor ACE2, o que sugere que o receptor é outro alvo em potencial para vacinas ou terapias. Por exemplo, um medicamento que bloqueia o receptor pode dificultar a entrada do coronavírus nas células.
Referências
1 Walls, AC et al. Pré-impressão em bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.02.19.956581 (2020).
2) Li, H. et ai. Pré-impressão em ChinaXiv http://chinaxiv.org/abs/202002.00062 (2020).
3) Jaimes, JA, André, NM, Millet, JK & Whittaker, GR Preprint em bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.02.10.942185 (2020).
4) Coutard, B. et al. Antiviral Res . https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2020.104742 (2020). PubMedGoogle Scholar
5) Wrapp, D. et ai. Science https://doi.org/10.1126/science.abb2507 (2020). PubMedGoogle Scholar
