Notícia com publicação científica
Cientistas descobrem mecanismo que ajuda a regular a velocidade de infecção viral
Descoberta abre portas para o desenvolvimento de novos medicamentos antivirais e avanços em edição genética e terapias contra o câncer

Maryna Olyak via Shutterstock

Ilustração 3D de poliovírus

16 de dezembro de 2025, 14:58

Fonte

Adrienne Berard, Universidade Estadual da Pensilvânia

Publicação Original

Universidade Estadual da Pensilvânia

Áreas

Bioinformática, Biologia, Bioquímica, Biotecnologia, Desenvolvimento de Fármacos, Engenharia Biológica, Farmacologia, Genética, Genômica, Imunologia, Microbiologia, Vacinas, Virologia

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Resumo

Estudando um patógeno vegetal, pesquisadores descobriram um mecanismo que intrinsecamente facilita a infecção do vírus em seus hospedeiros: a liberação de seu RNA no momento e local certos dentro da célula hospedeira.

Usando microscopia crioeletrônica e espectrometria de massa por troca de hidrogênio-deutério, os cientistas descobriram que os vírus icosaédricos – cuja estrutura é comum a vários tipos de vírus que infectam os humanos – utilizam uma única ligação química para ‘inclinar a balança’ dentro de seus envoltórios proteicos, guiando a liberação do RNA e infectando seus hospedeiros.

A partir dessa descoberta, medicamentos especificamente desenvolvidos para tratar infecções virais poderiam ser projetados para se ligarem a esses sítios assimétricos, desestabilizando a forma do envoltório e impedindo que o vírus mantenha esse mecanismo ativo, dificultando a replicação do vírus e o desenvolvimento de resistência dentro do hospedeiro.

Foco do Estudo

Melhorar a compreensão sobre mecanismos que facilitam uma infecção viral.

Estudo

Uma nova pesquisa conduzida por cientistas da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State), nos EUA, e da Universidade Nacional de Singapura, revelou um desequilíbrio deliberado na forma dos vírus que os ajuda a infectar seus hospedeiros.

A descoberta, segundo os pesquisadores, não apenas esclarece uma estratégia viral fundamental, mas também abre portas para o desenvolvimento de medicamentos antivirais e tecnologias de administração essenciais para vacinas, terapias contra o câncer, desenvolvimento de medicamentos e edição genética.

A equipe de pesquisa publicou suas descobertas na revista Science Advances e também fez o depósito de um pedido de patente.

Os pesquisadores utilizaram técnicas avançadas de imagem para estudar a arquitetura do Vírus do Enrugamento do Nabo (TCV). Esse patógeno vegetal possui um envoltório icosaédrico (com 20 lados) que tem a mesma estrutura de muitos patógenos humanos, como enterovírus, norovírus, poliovírus, vírus da hepatite B e o vírus da varicela.

Para os vírus, a liberação de RNA é uma etapa crítica e um passo essencial para que a infecção ocorra com sucesso: eles precisam ejetar seu RNA no momento e local certos dentro da célula hospedeira. No estudo, a equipe capturou o momento de um vírus parcialmente expandido pronto para ser liberado usando duas técnicas avançadas de imagem que podem monitorar mudanças em microescala dentro das células: a microscopia crioeletrônica e a espectrometria de massa por troca de hidrogênio-deutério.

Um vírus não possui órgãos sensoriais, então ele usa sinais químicos para determinar como replicar seu material genético em novos pacotes ou conjuntos virais com polaridade precisa. Essa polaridade guia o RNA, seu material genético que permite a disseminação da infecção viral, e nossa pesquisa mostra que a assimetria é o que confere ao vírus essa polaridade essencial. Os vírus incorporam essas sutis imperfeições em seus envoltórios para controlar como e onde seu material genético é empacotado e preparado para ser liberado durante uma infecção

Dr. Ganesh Anand, professor de Química, Bioquímica e Biologia Molecular da Penn State e autor sênior do estudo

Resultados

Os pesquisadores descobriram que os vírus icosaédricos utilizam uma única ligação química para ‘inclinar a balança’ dentro de seus envoltórios proteicos, guiando a liberação do RNA e infectando seus hospedeiros.

Essa ligação, chamada de ligação isopeptídica, conecta duas proteínas estruturais que contribuem para o envoltório do vírus e cria uma assimetria sutil que agrupa o RNA do vírus em um lado da partícula, garantindo que o material genético saia em uma única direção ao infectar um hospedeiro.

“Isso poderia viabilizar o desenvolvimento de vacinas que liberem RNA exatamente onde ele é necessário, perto da maquinaria de produção de proteínas, para reduzir a degradação e aumentar a eficácia da vacina”, disse o Dr. Sean Braet, pesquisador de pós-doutorado da Penn State e primeiro autor do estudo. “Existe uma característica específica no RNA que pode ajudar a direcionar esse processo e, agora, estamos investigando se podemos usar esse fenômeno natural para amplificar, de forma economicamente eficiente, a expressão de RNAs terapêuticos em vetores de vírus de plantas”

Medicamentos especificamente desenvolvidos para tratar infecções virais poderiam ser projetados para se ligarem a esses sítios assimétricos, acrescentou o Dr. Sean Braet, desestabilizando a forma do envoltório e impedindo que o vírus mantenha esse mecanismo ativo. Isso dificultaria a replicação do vírus e o desenvolvimento de resistência dentro do hospedeiro.

Conseguimos ver a polaridade da partícula e ela parecia estar posicionada muito perto de onde o RNA parecia querer escapar. Esse mecanismo que descobrimos não é apenas um truque de vírus de plantas. Pode ser uma estratégia universal de como esses tipos de vírus se empacotam

Varun Venkatakrishnan, doutorando da Penn State e coautor do artigo

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Ganesh Anand

Professor de Química, Bioquímica e Biologia Molecular da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State)

Varun Venkatakrishnan

Doutorando na Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State)

Dr. Sean Braet

Pesquisador de pós-doutorado da Penn State

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Science Advances (em inglês).

Mais Informações

Acesse a noticia original completa na página da Universidade Estadual da Pensilvânia (em inglês).

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