Podemos combater o SARS-CoV-2 com o SARS-CoV-2?

Imagem do microscópio eletrônico de transmissão de SARS-CoV-2

  • Cópias defeituosas do material genético dos coronavírus surgem naturalmente quando estes se replicam.
  • Algumas dessas cópias são efetivamente parasitas: elas não podem se replicar por conta própria, mas podem explorar genomas virais intactos para fazer cópias de si mesmas e infectar outras células.
  • Os pesquisadores criaram agora uma versão defeituosa do SARS-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19, que interfere e supera o vírus original em culturas de células.
  • Em teoria, injetar o vírus sintético em uma pessoa com SARS-CoV-2 poderia levar à morte de ambos os vírus.

De acordo com um poema de Augustus De Morgan, "Grandes pulgas têm pequenas pulgas nas costas para mordê-las, E pequenas pulgas têm pulgas menores e, portanto, ad infinitum."

Parece que isso é verdade até mesmo para os vírus - o menor de todos os parasitas - que, por sua vez, possuem vírus menores que os parasitam.

Biólogos da Pennsylvania State University (Penn State) em University Park exploraram essa lei universal da natureza para criar um parasita de SARS-CoV-2 que eles acreditam poder tratar COVID-19.

Os coronavírus, como o SARS-CoV-2, replicam-se ao injetar seu projeto molecular, ou genoma - que é uma única fita de RNA - em uma célula hospedeira.

A célula infectada copia o genoma viral e produz as proteínas que ele codifica, que são então usadas para construir novas partículas virais. Estes escapam da célula e infectam outras células.

Às vezes, no entanto, erros acontecem durante o processo de cópia, o que pode resultar na criação de um genoma menor que não possui alguns dos genes necessários para formar as proteínas do vírus.

Por si só, esse genoma defeituoso é incapaz de produzir novas partículas de vírus e infectar outras células.

Mas se ele compartilha uma célula hospedeira com uma versão intacta do mesmo genoma viral, pode explorar os genes do outro para se replicar e continuar infectando outras células.

Crucialmente, como esses genomas defeituosos são menores, eles podem se replicar mais rapidamente e superar o vírus original, ou “tipo selvagem”.

Eles também podem interferir na replicação de seu primo selvagem, ganhando o título de genomas de interferência defeituosa (DI).

SARS-CoV-2 sintético

Os biólogos da Penn State sintetizaram uma versão DI do genoma SARS-CoV-2 que é cerca de 90% mais curto do que o original.

O genoma viral reduzido não tem os genes codificadores de proteínas originais, mas ainda carrega instruções para se empacotar em novas partículas de vírus.

Os pesquisadores introduziram esse genoma em células de macacos verdes africanos crescendo em uma cultura de laboratório. Eles então infectaram as células com o SARS-CoV-2 de tipo selvagem.

Seus resultados sugerem que o genoma DI não apenas se replica 3.3 vezes mais rápido que o SARS-CoV-2, mas também interrompe sua replicação.

Isso reduziu a carga viral das células infectadas em cerca de metade em 24 horas em comparação com culturas de células de controle.

"Em nossos experimentos, mostramos que o vírus SARS-CoV-2 de tipo selvagem realmente permite a replicação e propagação de nosso vírus sintético, promovendo assim efetivamente seu próprio declínio", disse Marco Archetti, Ph.D., professor associado de biologia na Penn State.

“Uma versão desta construção sintética pode ser usada como terapia antiviral de autopromoção para COVID-19”, acrescentou.

A pesquisa aparece na revista PeerJ.

Sistema de entrega de nanopartículas

Os autores afirmam que, ao permitir a replicação do genoma sintético, o SARS-CoV-2 “promoveria sua própria morte”.

Eles escrevem:

“Embora a redução imediata de 50% na carga de vírus que observamos seja indiscutivelmente insuficiente para fins terapêuticos, a eficácia aumentaria ao longo do tempo (conforme os DIs aumentam na frequência) e uma eficácia inicial mais alta poderia ser obtida usando um vetor de entrega e uma versão melhorada do genoma DI. ”

Desde que escreveram o artigo, os biólogos usaram com sucesso nanopartículas para entregar seu vírus DI em células em cultivo. Eles agora estão testando isso em animais vivos.

A próxima etapa será repetir seus experimentos em culturas de células de pulmão humano infectadas com SARS-CoV-2.

"Detonic.shop" perguntou ao Prof. Archetti se há um risco de que o vírus DI possa exacerbar a reação imunológica excessiva, ou “tempestade de citocinas”, observada em pessoas com COVID-19 grave.

“Nós não sabemos. Sempre há uma reação ao RNA exógeno [estranho], mas não há razão para pensar que deveria ser mais grave do que com o RNA viral ”, disse ele.

Ele acrescentou que o tratamento pode ser mais eficaz se administrado no início do curso da doença.

“Quanto mais cedo melhor, provavelmente, mas ainda não sabemos disso”, disse ele.

O vírus vai se recuperar?

Carolina B. López, professora associada de microbiologia e imunologia da Escola de Medicina Veterinária da Penn State, na Filadélfia, escreveu sobre genomas de RNA defeituosos e seu potencial como tratamentos antivirais.

“[O] fenômeno de interferência é real e foi demonstrado para vários vírus, então não tenho dúvidas de que o vírus defeituoso que eles criaram interfere com o vírus padrão e reduz sua replicação”, disse ela ao MNT.

“O problema é que a interferência não é um mecanismo de 'esterilização', ou seja, não elimina o vírus padrão e, eventualmente, esse vírus padrão se pega novamente e se espalha”, disse ela.

Ela explicou que o vírus interferente precisa de proteínas produzidas pelo vírus padrão para se espalhar. Quando estes desaparecerem, como resultado da interferência, o vírus defeituoso “morrerá”, o que permitirá o ressurgimento do vírus padrão.

“Este é um processo bem descrito, e o risco é que essas ondas de vírus defeituosos e padrão levem à persistência do vírus. Então, você resolverá um problema para criar outro ”, disse ela.

“Esta é apenas uma opinião, mas o ponto principal é que mais pesquisas precisam ser feitas antes de aplicar esses conceitos na vida real”, concluiu.

Para atualizações ao vivo sobre os desenvolvimentos mais recentes relacionados ao novo coronavírus e COVID-19, clique aqui.