Pesquisadores da Universidade do Texas (UT) em Austin deram um passo crítico em direção ao desenvolvimento de uma vacina contra o novo coronavírus, o COVID-19. Eles anunciaram nesta quarta-feira (19/2), na revista Science, a criação do primeiro mapa 3D em escala atômica da parte do micro-organismo que se liga às células humanas e as infecta. O mapeamento dessa região, chamada proteína spike, é uma etapa essencial para que cientistas de todo o mundo possam desenvolver imunizações e medicamentos antivirais para combater o vírus. A equipe também está trabalhando em um candidato a vacina viável, com base nos resultados da pesquisa.
Jason McLellan, professor-associado da UT Austin, que liderou o estudo, conta que ele e os demais pesquisadores passaram muitos anos estudando outros coronavírus, incluindo SARS-CoV e MERS-CoV. Eles já haviam desenvolvido métodos para adequar a proteína spike em um formato que tornou mais fácil a análise dessa parte do vírus, com objetivo de usá-la no desenvolvimento de uma vacina. De acordo com McLellan, a experiência lhes deu uma vantagem sobre outras equipes que estudam o novo micro-organismo. “Assim que soubemos que era um coronavírus, sentimos que tínhamos que nos voltar o mais rápido possível para ele porque poderíamos ser um dos primeiros a obter essa estrutura. Sabíamos exatamente quais mutações usar”, diz o pesquisador.
A maior parte da pesquisa foi realizada pelos coprimeiros autores do estudo, o estudante de pós-doutorado Daniel Wrapp e o pesquisador associado Nianshuang Wang, ambos da UT Austin. Apenas duas semanas após receber a sequência genômica do vírus de pesquisadores chineses, a equipe projetou e produziu amostras de sua proteína estabilizada. Foram necessários mais 12 dias para reconstruir o mapa em escala atômica 3D — chamado estrutura molecular — da proteína spike e enviar um manuscrito para a revista Science, que acelerou o processo de revisão por pares, quando outros cientistas passam um pente-fino nos artigos. As muitas etapas envolvidas nesse processo normalmente levam meses para serem concluídas.
Resposta imune
Crítica para o sucesso foi a tecnologia de ponta conhecida como microscopia eletrônica criogênica (cryo-EM), disponível no novo Laboratório Sauer de Biologia Estrutural da UT Austin. O equipamento permite que os pesquisadores criem modelos 3D em escala atômica de estruturas celulares, moléculas e vírus. “Acabamos sendo os primeiros, em parte devido à infraestrutura do Sauer Lab”, afirma McLellan. “Isso destaca a importância de financiar instalações básicas de pesquisa.”
A molécula que a equipe produziu e para a qual os cientistas obtiveram uma estrutura representa apenas a porção extracelular da proteína spike, mas é suficiente para provocar uma resposta imune nas pessoas e, assim, servir como vacina. Agora, a equipe planeja usar a molécula para buscar outra linha de ataque contra o COVID-19, usando o conjunto atômico como uma “sonda” para isolar anticorpos produzidos naturalmente de pacientes que foram infectados com o novo coronavírus e se recuperaram.
Em quantidades suficientemente grandes, esses anticorpos podem ajudar a tratar uma infecção por coronavírus logo após a exposição. Por exemplo, os anticorpos poderiam proteger soldados ou profissionais de saúde enviados para uma área com altas taxas de infecção em um prazo muito curto para que a imunidade de uma vacina tivesse efeito.
Não participante do estudo, o infectologista Benjamin Neuman, da Texas A&M University-Texarkana, avalia que o trabalho da equipe de McLellan é um grande avanço no enfrentamento contra o COVID-19. “É uma bela e nítida estrutura de uma das proteínas mais importantes do coronavírus, um verdadeiro avanço para entender como o coronavírus encontra e entra nas células”, diz à agência France-Presse de notícias.