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Pesquisadores encontram pistas para novos mecanismos de infecções por coronavírus

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Um grupo de vírus de morcego relacionado ao SARS-CoV-2 também pode infectar células humanas, mas usa uma entrada diferente e desconhecida.
Na estrutura do Coronavírus, as proteínas de pico viral interagem com a célula hospedeira para mediar a entrada por meio de um domínio de ligação ao receptor (RBD) e motivo (RBM). Os pesquisadores conduziram análises de redes do genoma para entender melhor as portas de entrada do vírus.
Na estrutura do Coronavírus, as proteínas de pico viral interagem com a célula hospedeira para mediar a entrada por meio de um domínio de ligação ao receptor (RBD) e motivo (RBM). Os pesquisadores conduziram análises de redes do genoma para entender melhor as portas de entrada do vírus.


Enquanto os pesquisadores ainda estão aprimorando como esses vírus infectam as células, as descobertas podem ajudar no desenvolvimento de novas vacinas que impedem que os coronavírus causem outra pandemia.

Publicando na revista eBioMedicine , uma equipe de pesquisadores da Washington State University usou uma abordagem computacional baseada na ciência da rede para distinguir entre um grupo de coronavírus que pode infectar células humanas daqueles que não podem. Os pesquisadores então confirmaram seus resultados computacionais em laboratório, mostrando que um grupo específico de vírus pode infectar células humanas e de morcegos.

“O que descobrimos com esses vírus é que eles são capazes de entrar nas células por meio de outro mecanismo ou receptor, e isso tem muitas implicações sobre como e se eles seriam capazes de nos infectar”, disse Michael Letko, co-autor sênior e professor assistente na Paul Allen School of Global Health.

A transmissão entre espécies de coronavírus representa uma séria ameaça à saúde global. Embora vários coronavírus tenham sido descobertos na vida selvagem, os pesquisadores não conseguiram prever quais representam a maior ameaça para os seres humanos e ficam lutando para desenvolver vacinas depois que os vírus se espalham.

"À medida que invadimos cada vez mais lugares onde há interações humanas e animais, é bastante provável que haja muitos vírus que precisarão ser examinados", disse Shira Broschat, professora da Escola de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, também co-autor sênior do artigo.

O SARS-CoV-2, o vírus por trás da pandemia em andamento, é um dos vários vírus relacionados que usa sua proteína spike para infectar células, ligando-se a uma proteína receptora chamada enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2). Os receptores ACE2 estão localizados em muitos tipos de tecidos e células humanos, incluindo pulmões, coração, vasos sanguíneos, rins, fígado e trato gastrointestinal. Em estudos anteriores, Letko mostrou que outro grupo de sarbecovírus, a família à qual pertence o SARS CoV-2, também pode infectar células humanas. Como eles fazem isso ainda é um mistério. Sarbecovírus ocorrem em morcegos e outros mamíferos em todo o mundo.

Os pesquisadores começaram com um banco de dados que tinha mais de 1,6 milhão de entradas de sarbecovírus. Para entender melhor o que distingue os vírus animais que podem infectar células humanas daqueles que não podem, os pesquisadores construíram mapas de rede mostrando a relação das sequências de picos virais. Quando a equipe concentrou sua atenção em uma pequena parte da proteína spike usada por alguns coronavírus para se ligar a receptores, eles descobriram que seu mapa de rede havia organizado os vírus em grupos que separavam aqueles que podem infectar células humanas e aqueles que não podem.



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“Muitas pessoas estão sequenciando genomas porque é muito barato e fácil de fazer, mas você precisa entender todas essas sequências”, disse Broschat. "Precisamos descobrir as relações entre as sequências."

Com essa região muito pequena da proteína spike em vista, os pesquisadores então se voltaram para o laboratório. A equipe de Letko é especializada no estudo de como os vírus infectam células e conseguiu demonstrar que essa região da proteína spike pode realmente permitir que partículas semelhantes a vírus não infecciosas invadam culturas de células humanas. Os extensos resultados laboratoriais da equipe confirmaram a precisão do mapa da rede.

Os pesquisadores ainda não têm certeza de quais receptores estão envolvidos e se essa rota de infecção é realmente eficiente o suficiente para que ocorra o transbordamento entre espécies, mas eles identificaram uma região nos picos de vírus que parece ser crítica para como o grupo de vírus pode infectar várias espécies diferentes. tipos de células em várias espécies diferentes - informações que serão críticas para o desenvolvimento de vacinas.

Os pesquisadores esperam que, à medida que novos vírus sejam descobertos nessa família de vírus, os cientistas possam observá-los no nível computacional e fazer uma previsão do que eles farão em laboratório.

"É como uma história de detetive - você está caçando e caçando, e você está entendendo a história cada vez mais claramente", disse Broschat. "Agora, ok, quem é o vilão?"

O trabalho foi financiado pela WSU e pela Paul G. Allen School for Global Health.

Fonte da história:

Materiais fornecidos pela Washington State University . 

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