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Os resultados de um estudo desenvolvido por um grupo de pesquisadores do Laboratório de Biologia Celular de Microrganismos (LaBioMol) da Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG) apresentam importantes contribuições que podem mudar o jogo na luta contra os vírus monkeypox (Mpox) e alaskapox. Esses vírus são conhecidos por causar doenças infecciosas significativas, sendo o mpox, anteriormente conhecido como varíola dos macacos, uma Emergência de Saúde Pública de Importância Internacional (ESPII), conforme anunciado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) em 14 de agosto de 2024.
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A pesquisa ganhou repercussão na The Lancet Microbe, uma das revistas médicas na área de microbiologia mais prestigiadas e influentes do mundo. No estudo, os pesquisadores apresentam perspectivas para desenvolver vacinas eficazes e métodos de diagnóstico rápidos, a partir da análise de epítopos imunogênicos – pequenas partes de proteínas virais que provocam uma resposta do sistema imunológico – compartilhados entre os vírus monkeypox e alaskapox.
Intitulado Shared immunogenic epitopes between host entry and exit proteins from monkeypox and Alaskapox viroses, o artigo é assinado pelo mestrando Leonardo Pereira de Araújo (bacharel em biotecnologia e discente do Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas – PPGMCF), em coautoria com Evandro Neves Silva (biomédico e pós-doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas – PPGCB), e com os professores supervisores: professora Patrícia Paiva Corsetti (departamento de microbiologia e imunologia do Instituto de Ciências Biomédicas) e professor Leonardo Augusto de Almeida (departamento de microbiologia e imunologia do Instituto de Ciências Biomédicas), coordenador da pesquisa.
Um quebra-cabeça genético
Para entender o trabalho dos pesquisadores, vale imaginar um jogo de quebra-cabeça em que cada peça representa uma parte de um vírus. Imagine que os cientistas estão montando dois quebra-cabeças diferentes ao mesmo tempo: um do vírus monkeypox e outro do vírus alaskapox. A ideia é encontrar peças que se encaixem em ambos os quebra-cabeças, ou seja, partes dos vírus que são semelhantes, chamados de epítopos, os quais o sistema imunológico pode reconhecer e atacar.
O que os pesquisadores conseguiram mostrar por meio do estudo é que, apesar dos vírus monkeypox e alaskapox representarem quebra-cabeças diferentes, compartilham algumas peças em comum, que são a chave para uma estratégia de defesa que funcione para os dois vírus, ajudando a proteger a população de futuras infecções.
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“O objetivo deste estudo foi avaliar se os epítopos das proteínas associadas aos processos de entrada e saída do vírus mpox, previamente identificados e utilizados na criação de uma vacina quimérica multiepitópica pelo nosso grupo de pesquisa, também estão presentes nas mesmas proteínas do vírus emergente alaskapox, agora denominado borealpox”, explica o professor Leonardo Almeida.
Utilizando técnicas computacionais, o grupo identificou as mesmas proteínas-alvo responsáveis pelos processos de entrada e saída no vírus alaskapox, o que permitiu encontrar correspondências entre as proteínas do vírus reemergente mpox e do vírus emergente alaskapox. “Após identificar essas proteínas, usamos as sequências dos epítopos previamente identificados no mpox e realizamos uma nova análise para verificar se esses epítopos estavam conservados no alaskapox”, detalha.
Conforme o pesquisador, o processo permitiu avaliar o potencial de utilização dos epítopos em vacinas bivalentes e testes de imunodiagnósticos. “Caso houvesse mutações, realizamos testes in silico para avaliar a antigenicidade e a estabilidade estrutural dos epítopos, analisando o impacto das mutações encontradas neste novo vírus”, destaca.
Os principais achados revelaram significativa conservação e certas variações dos epítopos entre os vírus mpox e alaskapox. “Das dez sequências de epítopos identificadas anteriormente para o mpox, três foram encontradas 100% conservadas no alaskapox, sendo dois em proteínas de entrada e um em proteína de saída. Esses epítopos conservados apresentam potencial para serem utilizados como agentes bivalentes eficazes para ambos os vírus”, enfatiza.
Outros quatro epítopos apresentaram mutações que não comprometem sua capacidade de gerar uma resposta imunológica, mostrando potencial para serem utilizados em testes diagnósticos. “Os quatro epítopos restantes apresentaram mutações que, embora alterassem suas sequências, não impactaram significativamente a antigenicidade e a estabilidade, conforme análises in silico”, compartilha.
Para o pesquisador, a descoberta oferece uma oportunidade para criar vacinas e testes que sejam eficazes para ambos os vírus, além de permitir a avaliação da conservação entre variantes. “Essa descoberta proporciona a facilitação do desenvolvimento de intervenções bivalentes, aumentando a proteção global e ajudando a controlar surtos emergentes e reemergentes”, salienta.
O uso da vacinologia reversa e técnicas in silico é apontado pelo professor como estratégia que pode acelerar significativamente o desenvolvimento de vacinas, reduzindo tempo e custos. “Isso é essencial em contextos de emergência, permitindo uma resposta mais rápida a novas ameaças”, diz.
Conforme ele, os dados obtidos sobre a conservação e variação dos epítopos também fornecem uma base sólida para futuras pesquisas. “Outros cientistas podem usar essas informações para investigar a evolução viral e desenvolver novas estratégias para enfrentar vírus emergentes e reemergentes. A capacidade de distinguir entre diferentes variantes melhora a detecção precoce e a resposta a surtos”, pontua.
Próximos passos e impacto global
Com base nesses achados, o próximo passo envolve a realização de testes in vitro e pré-clínicos em modelos animais para avaliar a eficácia dessas potenciais vacinas, bem como verificar como essas vacinas se comportam quando reconhecidas pelo sistema imune. “Neste caso, será necessário via parcerias em outras instituições que possuem nível de biossegurança adequado para os estudos de proteção”, informa.
Em relação à publicação na The Lancet Microbe, o pesquisador enfatiza a importância da repercussão. “Ela não só valida a relevância científica e a qualidade da pesquisa realizada no LaBioMol, mas também amplia o alcance do nosso estudo para um público global”, afirma. “Essa visibilidade pode gerar novas colaborações, impulsionar futuras pesquisas e, sobretudo, contribuir para o avanço do conhecimento sobre patógenos emergentes, um tema de grande pertinência na saúde pública atual”, acrescenta.
De acordo com o professor Leonardo Almeida, ao identificar epítopos imunogênicos compartilhados entre proteínas de entrada e saída do vírus como o monkeypox e o alaskapox, o estudo desenvolvido pelo seu grupo pode abrir caminhos para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas e vacinas, reforçando a importância do trabalho que está sendo realizado na UNIFAL-MG para a ciência global.
Fomento
Os dois projetos de pesquisa, os quais geraram a publicação do artigo, foram financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG). O primeiro projeto foi aprovado em 2022, sob a chamada Apoio à Fixação de Jovens Doutores no Brasil, e conta com a participação de Evandro Neves Silva, coautor do artigo, que atua como pós-doutorando vinculado ao PPGCB. O segundo projeto foi aprovado na chamada Universal de 2023 que conta tanto com o pós-doutorando mencionado como o discente de mestrado do PPGMCF, Leonardo Pereira de Araújo, primeiro autor do artigo.