G1 em 08/12/2020
Pesquisadores em Campinas querem usar a arquitetura eficiente que o Sars-Cov-2 tem para atacar células humanas no desenvolvimento de uma nova nanopartícula sintética para aplicação de fármacos.
Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), de Campinas (SP), propõem imitar a estrutura do vírus da Covid-19, supereficiente na interação e replicação em células humanas, no desenvolvimento de uma nova nanopartícula sintética para aplicação de diversos tipos de medicamentos, como antivirais, antibióticos ou antitumorais.
As características estruturais do Sars-Cov-2 que poderiam ser utilizadas nesse trabalho de engenharia em laboratório foram descritas em artigo publicado na revista científica Nano Today.
O principal ponto passa pela glicoproteína S, chamada de spike, que são os “espinhos” na coroa do Sars-Cov-2 e que ele os usa para se conectar e entrar nas células hospedeiras. Há uma distribuição com geometria e simetria bem definidos, que podem aparecer ou se rearranjar quando o vírus precisa para aumentar os pontos de contato.
“O vírus, ele é dinâmico, esconde o spike e, quando chega perto do receptor, ele mostra. O vírus nos deu uma grande lição, dizendo que esse é o caminho. Esconder o princípio ativo e aparecer na hora que precisa. Hoje, basicamente estamos tentando desenvolver camuflagens para a nanopartícula mais efetivas, além de buscar essa responsividade do grupo direcionador, que seria a proteína S do vírus”, explica Mateus Borba Cardoso.
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Ilustração de uma distribuição não-homogênea dos grupos ativos na superfície da nanopartícula, que diminui a probabilidade de eventos de reconhecimento específico (à esq.), em comparação com um arranjo homogêneo dos grupos ativos — Foto: Arte/CNPEM
A “camuflagem” mencionada pelo cientista é necessária para quem o material uma vez injetado no sangue, por exemplo, não seja diretamente atacado pelo sistema imune do organismo. E essa é uma desvantagem que os cientistas têm diante do Sars-Cov-2.
“O Sars-Cov-2 quando entra no nariz, ele não tem contato quase que nenhum com fluído biológico. Interage com cílios nasais, que têm receptores, e faz estragos nas células. Depois vai para o pulmão e quando chega na corrente sanguínea, o estrago já está feito, a infecção está estabelecida. Quando a gente faz a aplicação do medicamento, direto no sangue, você tem uma desvantagem, o sistema imune está ativo”, explica.
Para driblar esse defesa do organismo, que reage ao identificar “invasores”, o grupo trabalha para aperfeiçoar a camuflagem com o incremento de “tentáculos” ligando ao fármaco que aparecem na “hora certa”, como trabalha o vírus da Covid-19.
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Representação da nanopartícula recoberta por grupos super-hidratados, que fazem a camuflagem, e os tentáculos (em Y) para ligar os grupos ativos às células-alvo — Foto: Arte/CNPEM
A camuflagem da nanopartícula feita a partir de sílica é um revestimento de grupos químicos super-hidratados, que criam uma espécie de “bola de água”.
“A gente coloca grupos químicos super-hidratados em uma bolinha que é a nanopartícula, e dentro dessa bolinha tem um fármaco, antiviral, antitumoral, antibiótico, por exemplo. Esses grupos que são super-hidratados, eles absorvem água. O organismo não enxerga aquilo como proteína, e sim como água. Não existe uma proteína que vá identificar água e acionar os macrófagos”, explica Cardoso.
O desafio agora é estabelecer o tamanho correto desses tentáculos que vão sair dessa bola de água, uma vez que os cientistas já identificaram que apenas deixar o fármaco debaixo da camuflagem, ele não é biologicamente ativo.
