Como o coronavírus se reproduz? Acelerador Sirius revela 'ponto fraco'

Como o coronavírus se reproduz dentro do corpo humano? E como impedir que ele faça cópias de si mesmo e se espalhe pelo organismo? Cientistas brasileiros usaram o Sirius, um dos aceleradores de partículas mais avançados do mundo, localizado em Campinas (SP), para avançar na busca de respostas a questionamentos como esses. E estão conseguindo.

Os resultados desse estudo, realizado por pesquisadores do Instituto de Física da USP (Universidade de São Paulo) de São Carlos (SP), foram publicados na revista científica Journal of Molecular Biology. As descobertas podem levar ao desenvolvimento de tratamentos que impeçam o coronavírus de se espalhar pelo organismo humano e, consequentemente, impedir o desenvolvimento da doença que já matou mais de 543 mil pessoas no Brasil.

A pesquisa começou em setembro do ano passado. O Sirius foi utilizado para disparar um feixe de luz contra cristais de proteínas do Sars-CoV-2 e revelar seus pontos fracos. Um dos pontos fracos descobertos é a protease, uma enzima que o coronavírus usa nos estágios iniciais do seu processo de reprodução dentro do corpo humano.

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É a primeira vez que dados do Sirius são compartilhados em um artigo assinado por profissionais de fora do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), organização social que administra o superlaboratório supervisionada pelo governo federal.

O pesquisador Andre Godoy, da USP de São Carlos e um dos responsáveis pelo experimento, afirma que já existem planos para desenvolver uma molécula que possa impedir que a protease faça seu trabalho — com sorte, interrompendo todo o ciclo de vida do coronavírus.

Quando o coronavírus entra no corpo humano, ele sequestra as células do organismo e tenta criar cópias de si mesmo para se espalhar. Só que essas primeiras cópias não saem prontas: elas nascem primeiro como um bloco de proteínas que os cientistas chamam de poliproteina.

No meio desse bloco é que se encontram as proteases, enzimas que têm a função de coordenar as poliproteinas para criar cópias do genoma do Sars-CoV-2 e, assim, espalhar o coronavírus pelo corpo da pessoa infectada.

As proteases foram encontradas quando os cientistas colocaram cristais de proteínas do Sars-CoV-2 no Manacá, estação de pesquisa do Sirius que emite uma luz síncrotron — um tipo de radiação eletromagnética capaz de revelar microestruturas na formação de qualquer material, como se fosse um raio-x superpoderoso.

"Moléculas complexas [como as proteínas do coronavírus] precisam de feixes intensos e que possam ser focalizamos em dimensões pequenas, da ordem de milionésimos de metro, ou micrômetros, como é o caso da linha Manacá no Sirius", explicou Ana Zeri, pesquisadora responsável pela estação de pesquisa Manacá do acelerador, a Tilt.

A análise do Sirius permitiu que os cientistas entendessem como funciona o metabolismo de uma protease. Uma das descobertas inéditas do estudo é a de que duas dessas enzimas, batizadas de PLpro e Mpro, precisam do apoio de cópias mais maduras do que ela para crescer.

"Hoje muitos grupos de pesquisa e farmacêuticas buscam por moléculas que possam impedir as proteases de realizar suas funções, o que em teoria iria bloquear que o vírus complete seu ciclo", disse a Tilt o pesquisador Andre Godoy.

"Nós do Instituto de Física de São Carlos estamos também nessa busca, e até o momento já testamos cerca de 10 mil compostos contra essas duas proteínas, onde encontramos cerca de 20 moléculas com potencial de inibir a PLpro ou a Mpro do vírus", acrescentou.

Segundo Godoy, testes com animais podem começar ainda este ano para verificar a eficácia dessas 20 moléculas no combate ao coronavírus.

Os pesquisadores de São Carlos coletaram outros dados do Sirius que ainda estão sendo analisados. Os desdobramentos das análises podem render outros estudos a respeito do vírus e ajudar no combate à covid-19 no futuro.