Em meio aos membros da equipe do laboratório, os autores do estudo, da esquerda para a direita, são Thiago Santos, Ayrton Breno Lisboa e o professor Luiz Del-Bem (ao centro, na frente) - Crédito: Arquivo PessoalComum em diferentes tipos de células, ACE2 pode ter maior afinidade com o SARS-CoV-2 independentemente da variante do vírus

Os mecanismos de entrada de alguns coronavírus em células humanas estão relacionados com a proteína ACE2, Angiotensin Converting Enzyme 2, ou enzima conversora da angiotensina 2 (ACE2). Isso, já se sabia. Já se sabia também que as variações na proteína Spike, a “coroa” das diferentes linhagens de coronavírus, poderia afetar a ligação com a ACE2 normal.

Mas, uma pesquisa liderada por um grupo de professores dos departamentos de Botânica e de Morfologia do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG buscou ir além e mostrou que as proteínas ACE2 do indivíduo, também variantes, podem alterar a interação do vírus com a célula humana. 

Orientado pelo professor Luiz-Eduardo Del-Bem, do departamento de Botânica, o estudo demonstrou que as variações genéticas humanas no ACE2 influenciam na força da ligação com as variantes do coronavírus: P1 (Brasil), B.1.1.7 (Reino Unido), B.1.351 (África do Sul).

A angiotensina é um hormônio responsável pela contração de alguns tipos de tecidos biológicos e participa, dentre outras coisas, do controle da pressão arterial. A ACE2 é responsável pela junção membrana-vírus-célula, afirmam os cientistas mineiros.

“Mostramos que algumas variantes do novo coronavírus são mais sensíveis que outras às variações genéticas humanas e ilustramos a evolução do vírus em direção a uma maior afinidade com a ACE2 humana, e isso independentemente da variação na ACE2, relata o biotecnologista Thiago Mendonça dos Santos, um dos autores do artigo. Mestre em Bioquímica e Biologia Molecular pela UFBA e doutorando em Bioinformática na UFMG, ele explica que quando se fala em afinidade também se fala de transmissibilidade. “A força da ligação, ou seja, a afinidade da proteína Spike com o ACE2 humano é um dos fatores que determina a facilidade com que o coronavírus é transmitido de célula a célula”, esclarece.

 

 

O PROCESSO

O estudo foi feito a partir de análises in silico, ferramentas de bioinformática usadas para comparar um grande volume de dados. Em modelos tridimensionais, foram medidas a força de ligação das duas proteínas ligadas (ACE2-SPIKE) e a de suas variantes. “Também simulamos o complexo ACE2-SPIKE em condições fisiológicas, usando robustos processamentos computacionais”, afirma Mendonça.Tanto a proteína Spike do vírus quanto a ACE2 humana foram obtidas de bancos de dados públicos. As variantes ACE2 humanas foram selecionadas no banco de dados chamado de 1000 genomas, que contém mais de 2 mil genomas de humanos sequenciados ao redor do mundo. Os processamentos de simulação em condições fisiológicas foram realizados nos supercomputadores do Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho em São Paulo (Cenapad SP).Dentre todos os dados analisados, os cientistas da UFMG optaram por selecionar 11 variantes de ACE2  que, somadas às 3 variantes de coronavírus analisadas (alfa, gama e beta), junto com a linhagem original de Wuhan, somam 48 complexos de proteínas ligadas. A partir daí eles compararam os números referentes a valores de afinidade encontrados em outros trabalhos publicados na área e identificaram os dados analisados.

 

LEIA O ARTIGO

Human variation in the protein receptor ACE2 affects its binding affinity to SARS-CoV-2 in a variant-dependent manner

Thiago M. Santos, Ayrton B. P. Lisboa, Wenderson Rodrigues, Helena Gomes, Jônatas Abrahão,  Luiz-Eduardo Del-Bem
Publicado: Fevereiro de 2022   

 

 

Redação: Marcus Vinicius dos Santos