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Coronavírus se multiplica rapidamente em células humanas


Coronavírus: como o SARS-CoV-2 aumenta sua composição genética

As membranas mucosas da boca, nariz e olhos são consideradas a porta de entrada para o coronavírus SARS-CoV-2. Quando uma pessoa é infectada com o novo vírus, o patógeno se multiplica rapidamente em suas células. Os pesquisadores descobriram agora como o coronavírus reproduz seu genoma.

Existem inúmeros coronavírus em todo o mundo que infectam constantemente seres humanos e geralmente causam apenas doenças respiratórias leves. Infecções com o coronavírus SARS-CoV-2 também são relativamente inofensivas em muitos casos. No entanto, o novo patógeno também pode causar uma doença respiratória grave chamada COVID-19. Uma equipe de pesquisa agora está relatando como o vírus reproduz seu genoma.

O genoma do coronavírus consiste em cerca de 30.000 blocos de construção

Se uma pessoa é infectada com o novo SARS-CoV-2 do coronavírus, ela se multiplica rapidamente em suas células. Para fazer isso, o patógeno precisa reproduzir sua composição genética, que consiste em uma longa cadeia de RNA. A "copiadora" viral, chamada polimerase, assume essa tarefa.

Segundo um relatório recente, os cientistas liderados por Patrick Cramer, do Instituto Max Planck de Química Biofísica, em Göttingen, agora decodificaram a estrutura espacial da polimerase da corona.

Segundo as informações, ele pode ser usado para pesquisar como funcionam as substâncias antivirais que bloqueiam a polimerase. Um deles é o Remdesivir, um ingrediente ativo promissor no desenvolvimento de novos medicamentos contra o COVID-19. Além disso, novos candidatos a medicamentos podem ser pesquisados.

"Em vista da atual pandemia, queríamos ajudar", explica Max Planck, diretor Cramer. "Temos uma vasta experiência no estudo de polimerases." O tópico da pesquisa foi, portanto, óbvio para os especialistas.

"O mais surpreendente para nós foi que a estrutura da copiadora de coronavírus cai fora de linha porque difere de outras estruturas de polimerase", diz Hauke ​​Hillen.

Segundo os cientistas, a corona polimerase se liga ao RNA, como é conhecido de outros tipos de vírus, mas essa polimerase tem outro elemento com o qual se apega ao RNA até copiar o material genético.

Isso é particularmente importante para o vírus corona, porque seu genoma consiste em cerca de 30.000 blocos de construção e, portanto, é particularmente longo.A cópia é uma tarefa gigantesca.

Resultados compartilhados rapidamente com a comunidade internacional de pesquisa

Saber como a polimerase do coronavírus é construída átomo a átomo abre novas oportunidades para melhor entender e combater o vírus. Na próxima etapa, a equipe de pesquisa deseja investigar em detalhes como substâncias antivirais bloqueiam a proliferação de coronavírus.

“Há muita esperança no Remdesivir, que bloqueia diretamente a corona polimerase. A estrutura da polimerase poderia possibilitar a otimização de substâncias existentes, como o remdesivir, e melhorar seu efeito. Mas também queremos encontrar novas substâncias que possam parar o vírus polimerase ”, explica Cramer.

Os pesquisadores de Göttingen publicaram seus resultados em um manuscrito no servidor de pré-impressão bioRxiv. "Queríamos compartilhar nossas descobertas com a comunidade internacional de pesquisa imediatamente, porque agora que estamos no meio da pandemia, as coisas precisam correr muito rapidamente", relata Lucas Farnung, que em breve mudará para um cargo de professor na Universidade de Harvard, nos Estados Unidos. .

Esperança para novas estratégias terapêuticas

Conforme declarado na comunicação, o caminho para a estrutura tridimensional da polimerase corona era rochoso. “Primeiro, tivemos que recriar a polimerase a partir de três proteínas purificadas em um tubo de ensaio. Depois de alguns ajustes, finalmente ficou funcional ”, explica Goran Kokic. "Esta foi a única maneira de investigarmos como ela funciona".

O pesquisador rapidamente estabeleceu um teste especial para determinar a atividade da polimerase.

Os especialistas examinaram as amostras no microscópio eletrônico com uma ampliação de mais de 100.000 vezes - e, à primeira vista, se espalharam: "Embora tivéssemos tirado fotos dia e noite por dez dias e noites, não conseguimos obter uma visão detalhada da estrutura". Christian Dienemann, especialista em microscopia eletrônica.

“No entanto, uma amostra parecia diferente, de alguma forma estranha. Nosso primeiro pensamento foi rejeitá-lo. Felizmente, não fizemos isso: foi essa amostra de tudo que nos forneceu os dados de alta qualidade que absolutamente precisamos ”, explica Dimitry Tegunov, especialista em processamento de dados do grupo, que também programou o software para processar rapidamente grandes quantidades de dados de imagem.

Segundo as informações, a decodificação da estrutura da polimerase não deve ser a última contribuição dos pesquisadores de Göttingen para lidar com a pandemia:

"Também estamos direcionando os chamados fatores auxiliares que alteram o RNA do vírus para que ele não possa ser decomposto pelo sistema imunológico humano", disse Cramer. "E, é claro, nós, como biólogos estruturais, esperamos encontrar outros alvos no vírus que abrirão novas estratégias terapêuticas a médio prazo." (Ad)

Informação do autor e fonte

Este texto corresponde aos requisitos da literatura médica, diretrizes médicas e estudos atuais e foi verificado por médicos.

Inchar:

  • Instituto Max Planck de Química Biofísica: Como o coronavírus aumenta sua composição genética (acessado em 29 de abril de 2020), Instituto Max Planck de Química Biofísica
  • Hillen HS *, Kokic G *, Farnung L *, Dienemann C *, Tegunov D *, Cramer P * (* contribuição equivalente): Estrutura da replicação da polimerase SARS-CoV-2; bioRxiv, (publicado em 27 de abril de 2020), bioRxiv


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