Uma nova mutação no coronavírus afetará a vacina?
O surgimento de uma nova variante do coronavírus despertou um interesse renovado por uma parte do vírus conhecida como proteína spike (proteína spike).
A nova variante carrega várias mudanças incomuns na proteína em comparação com outras variantes intimamente relacionadas - e esta é uma das razões pelas quais é mais preocupante do que outras mudanças inofensivas no vírus que os cientistas observaram anteriormente. Novas mutações podem alterar a bioquímica do pico e afetar a transmissão do vírus.
A proteína Spike também é a espinha dorsal das vacinas COVID-19 modernas, que buscam induzir uma resposta imunológica contra ela. Mas o que é proteína spike e por que ela é tão importante?
Invasores celulares
No mundo dos parasitas, muitos patógenos bacterianos ou fúngicos podem sobreviver por conta própria sem uma célula hospedeira infectada. Mas os vírus não podem fazer isso. Em vez disso, eles devem entrar nas células para se replicar, onde usam a própria maquinaria bioquímica da célula para criar novas partículas virais e se espalhar para outras células ou pessoas.
Nossas células evoluíram para repelir essas invasões. Uma das principais defesas da vida celular contra invasores é seu revestimento externo, que consiste em uma camada de gordura contendo todas as enzimas, proteínas e DNA que constituem a célula.
Devido à natureza bioquímica das gorduras, a superfície externa tem carga negativa e é repulsiva. Os vírus devem superar essa barreira para obter acesso à célula.
Como a vida celular, os coronavírus são circundados por uma membrana gordurosa conhecida como envelope. Para entrar na célula, os vírus envelopados usam proteínas (ou glicoproteínas, já que muitas vezes são revestidas por moléculas de açúcar escorregadias) para conectar sua própria membrana à membrana celular e assumir o controle da célula.
A proteína spike dos coronavírus é uma dessas glicoproteínas virais. Os vírus Ebola têm um, o vírus da gripe tem dois e o vírus herpes simplex tem cinco.
Arquitetura esquilo
A proteína spike consiste em uma cadeia linear de 1273 aminoácidos perfeitamente dobrada em uma estrutura pontilhada com até 23 moléculas de açúcar. As proteínas de pico adoram ficar juntas e três moléculas de pico separadas se unem para formar uma unidade “trimérica” funcional.
As proteínas podem ser subdivididas em unidades funcionais discretas conhecidas como domínios que executam várias funções bioquímicas da proteína, como a ligação a uma célula alvo, fusão com uma membrana e permitindo a adesão para aderir ao envelope viral.
A proteína spike SARS-CoV-2 fica presa em uma partícula viral aproximadamente esférica, embutida no envelope e se projeta no espaço, pronta para se agarrar a células desavisadas. Estima-se que existam aproximadamente 26 trímeros espinhosos por vírus.
Uma proteína de pico é composta de partes diferentes que têm funções diferentes. © Rohan Bir Singh, CC BY
Uma dessas unidades funcionais se liga a uma proteína na superfície de nossas células chamada ACE2, desencadeando a captura da partícula viral e, eventualmente, a fusão da membrana. Spike também está envolvido em outros processos, como montagem, estabilidade estrutural e evasão imunológica.
Spike Protein Vaccine
Dada a importância da proteína spike para o vírus, muitas vacinas ou medicamentos antivirais têm como alvo as glicoproteínas virais.
Do SARS-CoV-2, as vacinas instruem nosso sistema imunológico a criar nossa própria versão da proteína spike, o que acontece logo após a imunização. A produção de aderências dentro de nossas células, então, desencadeia a produção de anticorpos e células T protetoras.
Uma das características mais perturbadoras da proteína spike SARS-CoV-2 é como ela se move ou muda ao longo do tempo, conforme o vírus evolui. Uma proteína codificada no genoma viral pode sofrer mutação e alterar suas propriedades bioquímicas à medida que o vírus se desenvolve.
A maioria das mutações não são benéficas e impedem a proteína spike de funcionar ou não afetam sua função. Mas alguns podem trazer mudanças que dão à nova versão do vírus uma vantagem seletiva, tornando-a mais transmissível ou infecciosa.
Uma maneira de isso acontecer é pela mutação de parte da proteína spike, que impede que anticorpos protetores se liguem a ela. Outra maneira é tornar os espinhos mais "pegajosos" em nossas células.
É por isso que novas mutações que alteram a função dos picos são particularmente preocupantes - elas podem afetar a forma como controlamos a propagação do SARS-CoV-2. Novas variantes, encontradas, por exemplo, no Reino Unido e em outros países, apresentam mutações na adesão e em partes da proteína envolvidas na penetração nas células humanas.
Os pesquisadores precisarão realizar experimentos para descobrir se essas mutações alteram significativamente a proteína spike e se os controles atuais permanecem eficazes.