Vencendo o Coronavírus

“Sempre fui curioso sobre as coisas ao meu redor. Estou sempre questionando o que é isso e aquilo, como funciona e por quê?” ela diz. “Às vezes me sinto como uma criança de 3 anos descobrindo o mundo. Fico animado quando aprendo algo novo.”

Rosas Lemus obteve seu doutorado na Universidade Nacional Autônoma do México. Ela fez sua primeira pesquisa de pós-doutorado no Illinois Institute of Technology em Chicago e a partir daí continuou sua pesquisa na Northwestern.

Foi aí que ela se interessou por estudar a estrutura de proteínas metabólicas de microrganismos, relacionadas a doenças infecciosas e resistência antimicrobiana.

“Basicamente, não temos ferramentas suficientes para projetar novos medicamentos”, diz ela. “Se você tem uma infecção bacteriana, a primeira coisa que os médicos fazem é administrar antibióticos, mas eles não são muito eficazes, e estamos ficando sem remédios para tratar infecções graves causadas por patógenos resistentes a antimicrobianos. Existem muitas espécies que estão evoluindo para resistir cada vez mais. Então, é um fardo que está se acumulando e é muito sério”.

Rosas Lemus estava fazendo pesquisa de pós-doutorado no Northwestern's Center for Structural Genomics of Infectious Diseases quando o COVID-19 surgiu. Por mandato do NIH, ela e sua equipe começaram a estudar as proteínas virais do COVID-19 com base no que se sabia do vírus SARS.

“O que fazemos lá é determinar a estrutura de proteínas importantes para a patogênese ou resistência antimicrobiana de microrganismos”, diz ela. “O objetivo é analisar essas estruturas e desenvolver novas terapêuticas, como medicamentos ou vacinas. A ideia é que, se um microrganismo estiver produzindo uma proteína essencial para a replicação ou para a patogênese, poderíamos usar essa proteína como um bom alvo. Se inibirmos essa proteína, podemos impedir o comportamento patogênico ou a replicação ou colonização do hospedeiro”.

Estudar a estrutura das proteínas é como olhar para um mapa que aponta para um sítio ativo, diz Rosas Lemus. “Ou, às vezes, eles indicam outros locais que são importantes para interagir com outras proteínas ou que estão expostos, para que você possa usá-los para desenvolver vacinas, por exemplo.”

No COVID-19, foi a estrutura da proteína spike localizada na parte externa de um coronavírus que os cientistas usaram para desenvolver vacinas de mRNA, como as criadas pela Pfizer-BioNTech e Moderna, e vacinas de subunidades de proteína (Novavax).

Na UNM, a pesquisa financiada pelo NIH de Rosas Lemus está focada no futuro.

“Agora temos vacinas e medicamentos que inibem a replicação dos coronavírus”, diz ela. “No entanto, a história natural dos microrganismos patogênicos nos ensinou que a evolução promove resistência e existem alguns estudos mostrando que os coronavírus podem desenvolver resistência aos tratamentos atuais.

“Portanto, precisamos abordar esse problema visando diferentes partes do ciclo de replicação viral que são menos propensas a desenvolver mutações, o que pode causar resistência. Então, sempre que surgir outra crise de coronavírus ou outro surto, estaremos prontos para enfrentá-lo porque teremos vacinas de um lado, mas também outros medicamentos que podem ajudar a prevenir a propagação da doença.”

Um dos objetivos de sua pesquisa é entender melhor a interação de proteínas específicas do SARS-COV-2 (o vírus responsável pelo COVID-19) com outras proteínas do hospedeiro.

“Os coronavírus precisam de proteínas virais e do hospedeiro para replicação e sabemos que algumas dessas interações são essenciais para apoiar a replicação e infecção viral”, diz ela.

“Os coronavírus têm um enorme complexo de replicação do RNA viral formado por pelo menos cinco proteínas diferentes. No entanto, a via metabólica que segue a replicação e sua organização não está bem descrita. Estou interessado em entender a regulação e a organização dessa via, chamada de Capping, porque esse é um processo essencial que o vírus usa para se esconder da vigilância imunológica da célula hospedeira.”

Rosas Lemus diz que a última etapa da via metabólica é o complexo nsp16-nsp10, que tem baixíssima taxa de mutação. Por isso, ela diz que é um bom candidato para o desenvolvimento de medicamentos.

“Durante a pandemia, foquei em estudar a estrutura e a atividade desse complexo”, diz ela. “Agora minha pesquisa visa entender como o nsp16-nsp10 interage com outras proteínas virais na célula. Esse complexo também interage com as proteínas do hospedeiro, podemos determinar a estrutura desses complexos e desenvolver um inibidor específico que visa essas interações e, finalmente, quais são as consequências da captura de proteínas do hospedeiro e vias metabólicas para o benefício da replicação viral no hospedeiro metabolismo?"

A última pergunta é muito importante, diz ela, porque essa pesquisa pode levar a uma melhor compreensão de por que indivíduos com doenças metabólicas, como diabetes ou síndrome metabólica, apresentam resultados piores com o COVID-19. “Então poderíamos procurar outros tratamentos específicos para essas condições.”

Rosas Lemus diz que combinar sua pesquisa com o que já sabemos sobre o COVID-19 é fundamental.

“Para ser um bom cientista, temos que ser humildes, abertos e nos comunicar com outras disciplinas”, diz ela. “Não podemos saber tudo, mas sempre podemos aprender algo novo e abrir a porta para ideias mais brilhantes.”