{"id":10875,"date":"2020-03-12T21:54:02","date_gmt":"2020-03-13T00:54:02","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=10875"},"modified":"2020-03-12T21:54:02","modified_gmt":"2020-03-13T00:54:02","slug":"embolacao-viral","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2020\/03\/embolacao-viral\/","title":{"rendered":"Embola\u00e7\u00e3o Viral"},"content":{"rendered":"
\"Nesta<\/a>
Nesta imagem de criomicroscopia eletr\u00f4nica, observam-se algumas c\u00e1psulas virais em processo de forma\u00e7\u00e3o. Entender a linha de montagem viral pode nos dar controle sobre esse fen\u00f4meno. [foto da Fig. 6 do artigo em refer\u00eancia]<\/figcaption><\/figure>\n

Gripe, AIDS, ebola, corona: por tr\u00e1s de toda grande epidemia existem as bolinhas min\u00fasculas que conhecemos como v\u00edrus. Embora eles sejam bem-estudados, s\u00f3 agora estamos entendendo como se formam suas redondas blindagens virais.<\/h4>\n

Ele \u00e9 o tro\u00e7o mais simples, mais elementar e mais min\u00fasculo da biologia: o v\u00edrus n\u00e3o passa de uma capa de prote\u00ednas que funciona como um pote para seu material gen\u00e9tico. S\u00e3o desprovidos de vida e movimento em ambiente externo, mas basta tocar praticamente qualquer criatura viva que o v\u00edrus age feito um nano-sequestrador e toma conta das c\u00e9lulas infectadas para criar c\u00f3pias de si mesmo. De volta ao ambiente, essas c\u00f3pias ficam flutuando por a\u00ed at\u00e9 toparem com alguma pessoa, ou planta ou bicho compat\u00edvel e enfraquecido, reiniciando o ciclo viral.<\/p>\n

Por mais que sejam simples, v\u00edrus fazem grandes estragos. Toda grande epidemia do \u00faltimo s\u00e9culo teve origem viral: a Gripe Espanhola, a Febre do Nilo, a AIDS, o Ebola, a Dengue nossa de cada ver\u00e3o e, agora, a infec\u00e7\u00e3o respirat\u00f3ria causada pelo COVID-19, o infame coronav\u00edrus. Faz tempo, portanto, que sabemos o que s\u00e3o v\u00edrus e como seu ciclo de vida (considerando que sejam mesmo vivos) funciona. Entretanto, h\u00e1 muitos detalhes a esclarecer, tanto de v\u00edrus em particular como da estrutura viral gen\u00e9rica. Por exemplo, como se formam as c\u00e1psidas?<\/p>\n

Tamb\u00e9m conhecidas como c\u00e1psulas virais, as c\u00e1psides s\u00e3o as capas, as carapa\u00e7as feitas de prote\u00edna que abrigam o material gen\u00e9tico do v\u00edrus, seja ele composto por DNA ou RNA. C\u00e1psidas existem em diversas formas geom\u00e9tricas, como cilindros e cones, mas a estrutura mais comum \u00e9 icosa\u00e9drica, um formato parecido com uma bola de futebol.<\/p>\n

A forma\u00e7\u00e3o dessas bolinhas de futebol infecciosas \u00e9 pouco conhecida por dois motivos: 1) as pe\u00e7as que a comp\u00f5em s\u00e3o mol\u00e9culas, medidas em escala nanom\u00e9trica \u2014 e um nan\u00f4metro \u00e9 um bilh\u00e3o de vezes menor que um metro. 2) a montagem dessas pe\u00e7as pequenininhas acontece rapid\u00edssimo, em intervalos que se medem em milissegundos \u2014 isto \u00e9, mil vezes mais depressa que um segundo. Nessa escala, mesmo com nossos melhores microsc\u00f3pios, tudo nos parece pequeno demais e apressado demais para entendermos. Em termos de propor\u00e7\u00e3o, \u00e9 como se um cientista que pisca num microsc\u00f3pio deixasse de ver a forma\u00e7\u00e3o n\u00e3o s\u00f3 de um indiv\u00edduo viral, mas de gera\u00e7\u00f5es de v\u00edrus.<\/p>\n

Entender o passo-a-passo da forma\u00e7\u00e3o viral poderia nos ajudar a derrotar infec\u00e7\u00f5es causadas por esses agentes microsc\u00f3picos al\u00e9m de nos levar a inova\u00e7\u00f5es nanotecnol\u00f3gicas. Por isso, o mist\u00e9rio da constru\u00e7\u00e3o dos v\u00edrus vem sendo desvendado pouco a pouco, em lugares como o laborat\u00f3rio do f\u00edsico Roya Zandi, na Universidade da Calif\u00f3rnia em Riverside (EUA).<\/p>\n

\"Existem<\/a>
Existem duas vias de forma\u00e7\u00e3o de uma c\u00e1psula viral, uma mais passo-a-passo, com fraca intera\u00e7\u00e3o entre genoma e prote\u00edna e outra acelerada, com uma intera\u00e7\u00e3o forte. [da figura de abertura do artigo em refer\u00eancia]<\/figcaption><\/figure>\n

Como explica Zandi em comunicado ao Phys.org<\/a><\/em>, uma c\u00e1psula viral \u00e9 altamente sim\u00e9trica. Basta que uma pe\u00e7a pentagonal, por exemplo, fique desalinhada para que a simetria inteira se quebre. Assim, a constru\u00e7\u00e3o de c\u00e1psulas \u00e9 uma tarefa delicada e que exige boa dose de energia para dar certo. Mas que energia e delicadeza s\u00e3o necess\u00e1rias?<\/p>\n

Para responder essa pergunta, a equipe de Zandi \u2014 que apesar dessa pesquisa \u00e9 professor do Departamento de F\u00edsica e Astronomia da universidade californiana \u2014 investigou a rela\u00e7\u00e3o entre a concentra\u00e7\u00e3o de prote\u00edna e a energia el\u00e1stica no processo de forma\u00e7\u00e3o de v\u00edrus. Durante a pesquisa, os cientistas realizaram simula\u00e7\u00f5es computacionais para entender como se juntam os tr\u00edmeros, subestruturas triangulares. Al\u00e9m disso, foram realizadas observa\u00e7\u00f5es com aux\u00edlio de criomicroscopia eletr\u00f4nica (i.e., com um microsc\u00f3pio superpoderoso e refrigerado) e com SAXS (uma t\u00e9cnica de espalhamento de raios-X a baixos \u00e2ngulos).<\/p>\n

\"Aqui,<\/a>
Aqui, o que podemos chamar de simulav\u00edrus: uma simula\u00e7\u00e3o computacional com as etapas intermedi\u00e1rias de forma\u00e7\u00e3o de uma c\u00e1psula viral. Note como os tr\u00edmeros, representados por tri\u00e2ngulos vermelhos em (a) v\u00e3o se organizando e encaixando para criar pol\u00edgonos mais complexos.\u00a0 [da Fig. 7 do artigo em refer\u00eancia]<\/figcaption><\/figure>\n

Para Zandi, as simula\u00e7\u00f5es e observa\u00e7\u00f5es microsc\u00f3picas parecem indicar que h\u00e1 certa tentativa e erro na montagem viral: “nosso estudo mostra que se uma casca bagun\u00e7ada se forma por causa da alta concentra\u00e7\u00e3o de prote\u00edna ou da intera\u00e7\u00e3o forte [entre elas], o custo da energia el\u00e1stica se torna t\u00e3o alto que v\u00e1rias liga\u00e7\u00f5es quebram”. O resultado \u00e9 parecido com a forma\u00e7\u00e3o de um quebra-cabe\u00e7a: tudo come\u00e7a com um desarranjo\u00a0que vai se transformando em uma estrutura sim\u00e9trica conforme aprendemos a encaixar as pe\u00e7as.<\/p>\n

Essa descoberta foi publicada na artigo na ACS Nano<\/em>, assinado por Sahaz Pahandeh e outros colaboradores. Para Zandi, seria poss\u00edvel controlar essas vari\u00e1veis durante a forma\u00e7\u00e3o das c\u00e1psulas, permitindo ou n\u00e3o a estabilidade da estrutura viral. Seria como se pud\u00e9ssemos retirar algumas pe\u00e7as do quebra-cabe\u00e7a viral ou bloquear seus encaixes. Uma aplica\u00e7\u00e3o \u00f3bvia seria a sabotagem desse processo de montagem: com mais ou menos prote\u00edna, embolando mais ou menos a coisa, poder\u00edamos impedir a cria\u00e7\u00e3o de uma c\u00e1psida \u2014 e sem c\u00e1psida, n\u00e3o temos v\u00edrus. O coronav\u00edrus e seus parentes que se cuidem!<\/p>\n

S\u00f3 que \u2014 parafraseando Nelson Rodrigues \u2014 nem toda c\u00e1psida ser\u00e1 castigada. Pesquisas biotecnol\u00f3gicas j\u00e1 est\u00e3o explorando a possibilidade de usar v\u00edrus como meio de transporte para levar drogas ou genes para dentro de \u00e1reas bem espec\u00edficas, permitindo, por exemplo, um tratamento oncol\u00f3gico de alta precis\u00e3o. Nesse caso, a pesquisa serve ao objetivo oposto e nos ajudaria a entender mais rapidamente como juntar as pe\u00e7as que comp\u00f5em uma c\u00e1psula viral. Pelo visto, brincar de quebra-cabe\u00e7a em pequena escala faz bem \u00e0 sa\u00fade.<\/p>\n

Refer\u00eancia<\/h4>\n

\"rb2_large_gray25\"<\/a>Sanaz Panahandeh et al.<\/em> How a Virus Circumvents Energy Barriers to Form Symmetric Shells [Como um v\u00edrus contorna as barreiras de energia para formar capas sim\u00e9tricas<\/em>],<\/strong> ACS Nano<\/em> (2020). DOI: 10.1021\/acsnano.9b08354<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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