Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota Twin Cities desenvolveram um aplicativo acessível universalmente que pode simular interações moleculares complexas e que poderá permitir que cientistas desenvolvam tratamentos melhores para doenças, como a Covid-19 e o câncer.
O artigo, publicado na Nature Communications, se baseia em estudo dos mesmos cientistas publicado em 2019.
Dessa vez, a tecnologia foi expandida, de modo a simular interações moleculares ainda mais complexas – tornando seu uso mais fácil para leigos – e, por meio de suas descobertas, tentam entender como o vírus SARS-CoV-2 infeta o corpo humano.
O aplicativo, que se chama MVsim, está disponível gratuitamente para outros pesquisadores no GitHub. O app prevê a força, velocidade e seletividade de interações multivalentes, que envolve moléculas que possuem múltiplas áreas de ligação e que podem ser utilizadas para desenvolver medicamentos e tratamentos, em especial, para a Covid-19 e o câncer.
“As interações multivalentes são realmente importantes em sistemas biológicos naturais e, agora, estão começando a ser exploradas criativamente para criar novas drogas terapêuticas que alavancam suas propriedades de ligação únicas”, disse Casim Sarkar, principal autor do artigo e professor do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Minnesota.
“Com drogas multivalentes, você pode, a princípio, atingir células muito especificamente de maneira que não é possível com drogas monovalentes padrão, mas há muitas variáveis a serem consideradas em seu design e muito do trabalho no campo, até agora, foi feito por meio de tentativa e erro experimental”, acrescentou Sarkar. “Agora, usando o MVsim, somos capazes de fazer boas previsões, que podem ser usadas para projetar mais racionalmente essas terapias”, indicou.
Muitos medicamentos contra o câncer não apenas se ligam às células tumorais, mas também às células que não deveriam ter como alvo, o que muitas vezes cria efeitos colaterais indesejados para o paciente.
Ao otimizar a especificidade das interações multivalentes usando o MVsim, os pesquisadores podem projetar medicamentos que visam mais especificamente as células de um tumor, minimizando a ligação a outras células do corpo.
Acerca do SARS-CoV-2, os cientistas sabem que o vírus está evoluindo para infectar melhor nossas células e escapar de nosso sistema imunológico, mas os mecanismos moleculares por trás de como o vírus faz isso são relativamente desconhecidos.
Por meio do aplicativo, os pesquisadores foram capazes de explorar esse processo mais profundamente, descobrindo taxas nas quais os domínios de ligação individuais dentro da proteína multivalente do vírus alternam entre um estado de infecção celular e um estado de evasão imune.
“Essencialmente, temos um microscópio computacional que nos permite olhar sob o ‘capô’ e ver o que proteínas multivalentes, como a spike SARS-CoV-2, estão fazendo em nível molecular”, explicou Sarkar. “Este nível de detalhe molecular é difícil de capturar com experimento físico. Um dos verdadeiros poderes do MVsim é que podemos não apenas aprender mais sobre como esses sistemas funcionam, mas também podemos usá-lo para projetar novas interações multivalentes para doenças, como câncer e Covid-19”, concluiu.
Os pesquisadores já identificaram possíveis maneiras de limitar o poder de infecção das variantes atuais e futuras do SARS-CoV-2, que planejam testar em breve.
Com informações de Phys.org
Imagem destacada: Corona Borealis Studio/Shutterstock
Fonte: Olhar Digital
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