O v\u00edrus da hepatite C, ou HCV, causa uma infec\u00e7\u00e3o cr\u00f4nica do f\u00edgado que pode levar a cicatrizes permanentes no f\u00edgado e, em casos extremos, c\u00e2ncer. Afeta cerca de 71 milh\u00f5es de pessoas em todo o mundo e causa aproximadamente 400.000 mortes a cada ano. Embora existam tratamentos dispon\u00edveis para infec\u00e7\u00f5es relacionadas ao HCV, eles s\u00e3o caros, de dif\u00edcil acesso e n\u00e3o protegem contra reinfec\u00e7\u00f5es. Uma vacina que pode ajudar a prevenir a infec\u00e7\u00e3o pelo HCV \u00e9 uma grande necessidade m\u00e9dica e de sa\u00fade p\u00fablica n\u00e3o atendida.<\/p>\n\n\n\n
Uma das principais raz\u00f5es pelas quais ainda n\u00e3o existe uma vacina contra o HCV \u00e9 que os cientistas ainda n\u00e3o identificaram o ant\u00edgeno adequado, ou a parte do v\u00edrus desencadearia uma resposta imune protetora no corpo.<\/p>\n\n\n\n
D\u00e9cadas de pesquisa identificaram o HCV E1E2, a \u00fanica prote\u00edna na superf\u00edcie do v\u00edrus, como o candidato a vacina mais promissor. No entanto, o desenvolvimento de uma vacina contra o HCV com base nessa prote\u00edna \u00e9 limitado pela incerteza sobre sua apar\u00eancia. \u00c9 necess\u00e1rio conhecer a estrutura da prote\u00edna para descobrir como o sistema imunol\u00f3gico responde ao v\u00edrus.<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o, como os pesquisadores capturam a estrutura de uma \u00fanica prote\u00edna em um v\u00edrus que muda de forma?<\/p>\n\n\n\n
Somos pesquisadores especializados em microscopia e design de vacinas. Com a nova tecnologia, conseguimos visualizar os detalhes moleculares dessa prote\u00edna indescrit\u00edvel, revelando informa\u00e7\u00f5es importantes sobre como esse v\u00edrus funciona e oferecendo um modelo potencial para uma futura vacina.<\/p>\n\n\n\n
Foi assim que fizemos.<\/p>\n\n\n\n
Uma das raz\u00f5es pelas quais tem sido t\u00e3o dif\u00edcil capturar a estrutura da prote\u00edna HCV E1E2 \u00e9 que ela \u00e9 flex\u00edvel e fr\u00e1gil. Ela muda de forma com tanta frequ\u00eancia e \u00e9 t\u00e3o facilmente quebrada que \u00e9 dif\u00edcil purific\u00e1-la.<\/p>\n\n\n\n
Como analogia, imagine uma tigela de espaguete embebida em molho de tomate. Agora imagine tentar tirar uma foto de cada peda\u00e7o individual de espaguete na mesma posi\u00e7\u00e3o ao longo do tempo enquanto a tigela est\u00e1 tremendo. Dif\u00edcil de fazer, certo? Foi assim que imaginou a prote\u00edna E1E2 completa.<\/p>\n\n\n\n
Havia tamb\u00e9m barreiras tecnol\u00f3gicas. At\u00e9 recentemente, as t\u00e9cnicas de imagem dispon\u00edveis eram limitadas em sua capacidade de visualizar prote\u00ednas microsc\u00f3picas. A cristalografia de raios-X, por exemplo, \u00e9 incapaz de capturar mol\u00e9culas que frequentemente mudam de forma, como o HCV. Al\u00e9m disso, outras op\u00e7\u00f5es, como a espectroscopia de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica nuclear, exigiam cortar grandes partes da prote\u00edna ou manipul\u00e1-la quimicamente de forma a transformar seu estado fisiol\u00f3gico e potencialmente alterar sua fun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o, para examinar a estrutura de E1E2, precis\u00e1vamos de uma maneira de extrair e purificar, estabilizar e prender toda a prote\u00edna que muda de forma em uma configura\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Cryo-EM, ou microscopia crioeletr\u00f4nica, \u00e9 um tipo de t\u00e9cnica de imagem que visualiza esp\u00e9cimes em temperaturas criog\u00eanicas, neste caso, o ponto de ebuli\u00e7\u00e3o do nitrog\u00eanio: menos de 196 graus Celsius. Com temperaturas t\u00e3o baixas, o gelo congela t\u00e3o rapidamente que n\u00e3o d\u00e1 tempo de cristalizar. Isso cria uma bela moldura de vidro ao redor da prote\u00edna de interesse, permitindo uma vis\u00e3o desimpedida de cada detalhe estrutural. O Cryo-EM tamb\u00e9m requer pouca prote\u00edna para funcionar, reduzindo a quantidade de material que precisar\u00edamos purificar.<\/p>\n\n\n\n
Vencedor do Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica de 2017 e do pr\u00eamio \u201cM\u00e9todo do Ano\u201d de 2015 da revista Nature, o cryo-EM \u00e9 excelente para imagens de macromol\u00e9culas biol\u00f3gicas em seu estado nativo ou natural no ambiente aquoso do sangue humano. O Cryo-EM tamb\u00e9m foi fundamental para caracterizar a estrutura do v\u00edrus COVID-19 e suas variantes.<\/p>\n\n\n\n