A imagem do microscópio electrónico de transmissão mostra o SRA-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19, isolado de um doente nos EUA. Os picos na borda externa das partículas do vírus dão aos vírus coronavírus o seu nome, em forma de coroa.NIAID-RML

No final de 2019, os primeiros relatos de uma infecção respiratória desconhecida – nalguns casos, emergiram fatalmente de Wuhan, China. A origem desta infecção foi rapidamente identificada como um novo vírus corona, relacionado com aqueles que tinham causado surtos de Síndrome Respiratória Aguda (SRA) de 2002-2004 e Síndrome Respiratória do Médio Oriente (MERS) em 2012.

A Organização Mundial de Saúde declarou a doença resultante do novo vírus, COVID-19, uma Emergência de Saúde Pública de Preocupação Internacional. No início de Março de 2020, o novo vírus corona – agora chamado SRA-CoV-2 – infectou mais de 90.000 pessoas em todo o mundo e matou pelo menos 3.100.

Como outros vírus corona, as partículas do SRA-CoV-2 são esféricas e têm proteínas chamadas espigões salientes da sua superfície. Estes espigões fixam-se às células humanas, sofrendo depois uma alteração estrutural que permite que a membrana viral se funda com a membrana celular. Os genes virais podem então entrar na célula hospedeira para serem copiados, produzindo mais vírus. Trabalhos recentes mostram que, como o vírus que causou o surto da SRA de 2002, os picos do SRA-CoV-2 ligam-se a receptores na superfície da célula humana chamados de enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2).

Para ajudar a apoiar os rápidos avanços da investigação, a sequência genómica do novo vírus corona foi divulgada ao público pelos cientistas na China. Uma equipe colaborativa incluindo cientistas do laboratório do Dr. Jason McLellan na Universidade do Texas em Austin e o NIAID Vaccine Research Center (VRC) isolou um pedaço do genoma previsto para codificar para sua proteína spike baseada em seqüências de coronavírus relacionados. A equipa utilizou então células cultivadas para produzir grandes quantidades da proteína para análise.

Estrutura a nível atómico da proteína spike SARS-CoV-2. O domínio de ligação do receptor, a parte do espigão que se liga à célula hospedeira, é de cor verde. UT Austin, McLellan Lab

O estudo foi financiado em parte pelo Instituto Nacional de Alergias e Doenças Infecciosas (NIH’s National Institute of Allergy and Infectious Diseases – NIAID). Os resultados foram publicados em 19 de fevereiro de 2020, em Science.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada microscopia crio-eletrônica para tirar fotos detalhadas da estrutura da proteína do espigão. Isto envolve congelar partículas de vírus e disparar um fluxo de elétrons de alta energia através da amostra para criar dezenas de milhares de imagens. Estas imagens são então combinadas para obter uma visão 3D detalhada do vírus.

Os investigadores descobriram que o pico da SRA-CoV-2 tinha 10 a 20 vezes mais probabilidade de ligar o ACE2 a células humanas do que o pico do vírus da SRA de 2002. Isto pode permitir que o SRA-CoV-2 se espalhe mais facilmente de pessoa para pessoa do que o vírus anterior.

Apesar das semelhanças na sequência e estrutura entre os espigões dos dois vírus, três anticorpos diferentes contra o vírus SRA 2002 não conseguiram ligar-se com sucesso à proteína do espigão do SRA-CoV-2. Isto sugere que as potenciais estratégias de tratamento baseadas em vacinas e anticorpos terão de ser únicas para o novo vírus.

“Esperamos que estes resultados ajudem na concepção de vacinas candidatas e no desenvolvimento de tratamentos para a COVID-19”, diz o Dr. Barney Graham, Director Adjunto do VRC.

Os investigadores estão actualmente a trabalhar em vacinas candidatas que visam a proteína do pico do SRA-CoV-2. Eles também esperam usar a proteína spike para isolar anticorpos de pessoas que se recuperaram da infecção pelo novo coronavírus. Se produzidos em grandes quantidades, tais anticorpos podem potencialmente ser usados para tratar novas infecções antes de uma vacina estar disponível. Além disso, os pesquisadores do NIH estão buscando outras abordagens para tratar o vírus.