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Peptídeo experimental pode bloquear a COVID-19

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

segunda-feira, 30 março 2020 12:20

Áreas

Bioquímica. Farmacologia. Desenvolvimento de Fármacos.

Na esperança de desenvolver um possível tratamento para a COVID-19, uma equipe de químicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, projetou um candidato a medicamento que acreditam que pode bloquear a capacidade do coronavírus de entrar nas células humanas. O medicamento em potencial é um pequeno fragmento de proteína, ou peptídeo, que imita uma proteína encontrada na superfície das células humanas.

Os pesquisadores mostraram que seu novo peptídeo pode se ligar à proteína viral que os coronavírus usam para entrar nas células humanas, potencialmente desarmando-a.

“Temos um composto de chumbo que realmente queremos explorar, porque, de fato, interage com uma proteína viral da maneira que previmos que ela interaja, por isso tem uma chance de inibir a entrada viral em uma célula hospedeira”, explica o Dr. Bradley Pentelute, professor de química do MIT, que lidera a equipe de pesquisa.

A equipe do MIT relatou suas descobertas iniciais em uma pré-impressão publicada no bioRxiv, um servidor de pré-impressão online, no dia 20 de março. Os pesquisadores enviaram amostras do peptídeo a colaboradores que planejam realizar testes em células humanas.

Segmentação molecular

O laboratório do Dr. Bradley Pentelute começou a trabalhar nesse projeto no início de março, depois que a estrutura da proteína do novo coronavírus, juntamente com o receptor de células humanas a que ela se liga, foi publicada por um grupo de pesquisa na China. Os coronavírus, incluindo o SARS-CoV-2, que está causando o atual surto de COVID-19, têm muitos picos de proteínas saindo do envelope viral.

Estudos de SARS-CoV-2 também mostraram que uma região específica da proteína, conhecida como domínio de ligação ao receptor, se liga a um receptor chamado enzima de conversão da angiotensina 2 (ACE2). Este receptor é encontrado na superfície de muitas células humanas, incluindo as dos pulmões. O receptor ACE2 também é o ponto de entrada usado pelo coronavírus que causou o surto de SARS em 2002-2003.

Na esperança de desenvolver drogas que poderiam bloquear a entrada viral, o Dr. Genwei Zhang, pesquisador de pós-doutorado no laboratório do Dr. Pentelute, realizou simulações computacionais das interações entre o receptor ACE2 e o domínio de ligação ao receptor da proteína do coronavírus. Essas simulações revelaram o local onde o domínio de ligação ao receptor se liga ao receptor ACE2 – um trecho da proteína ACE2 que forma uma estrutura chamada hélice alfa.

“Esse tipo de simulação pode nos dar uma visão de como átomos e biomoléculas interagem entre si e quais partes são essenciais para essa interação. A dinâmica molecular nos ajuda a restringir regiões específicas nas quais queremos focar no desenvolvimento da terapêutica”, explicou o Dr. Zhang.

A equipe do MIT usou a tecnologia de síntese de peptídeos que o laboratório da Pentelute desenvolveu anteriormente para gerar rapidamente um peptídeo de 23 aminoácidos com a mesma sequência que a hélice alfa do receptor ACE2. Sua máquina de síntese de peptídeos baseada em fluxo de bancada pode formar ligações entre aminoácidos em cerca de 37 segundos, e leva menos de uma hora para gerar moléculas peptídicas completas contendo até 50 aminoácidos.

“Criamos essas plataformas para uma resposta muito rápida, então acho que é por isso que estamos neste patamar neste momento.  [Isto é possível] porque temos essas ferramentas que construímos no MIT ao longo dos anos”, ressaltou o Dr. Bradley Pentelute.

Eles também sintetizaram uma sequência mais curta de apenas 12 aminoácidos encontrados na hélice alfa e testaram ambos os peptídeos usando equipamento no Laboratório de Instrumentação Biofísica do MIT, que pode medir a força com que duas moléculas se ligam. Os pesquisadores descobriram que o peptídeo mais longo apresentava forte ligação ao receptor da proteína do  vírus, enquanto o mais curto apresentava ligação desprezível.

(Nota da fonte: A pesquisa aqui descrita foi publicada em um servidor de pré-impressão, mas ainda não foi revisada por cientistas ou médicos)

Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton | MIT News Office, Imagem: Imagem adaptada por Christine Daniloff, MIT.

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