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Pesquisadores da UFV identificam molécula promissora para modular replicação do vírus causador da covid-19

10/04/2025

A pandemia do coronavírus, que matou mais de 20 milhões de pessoas em todo o mundo, ainda assusta. Mesmo com a prevenção por meio de vacinas que salvam vidas, ainda há casos de pessoas que adoecem gravemente pela contaminação do SARS-CoV-2 por diversos motivos, como as comorbidades preexistentes. A ciência está em busca de medicamentos capazes de reduzir o risco de internações, complicações, mortes e de lidar com novas mutações que irão exigir medicamentos preventivos ou curativos para a covid-19. 

Em todo o mundo, pesquisadores já estudam moléculas com potencial de eficácia no tratamento da covid. Testar uma nova molécula levaria décadas de experimentos, mas a doença não espera. É aí que entra a bioinformática. Modelos e algoritmos computacionais muito específicos são capazes de testar novas moléculas que podem interagir com alvos terapêuticos para a doença. Com eles, as análises de milhões de dados são feitas muito rapidamente, tornando os experimentos mais baratos e mais ágeis.

Há três anos, pesquisadores do Departamento de Informática (DPI) da UFV  encontraram diversas moléculas promissoras no combate à replicação do vírus causador da covid. Com o repertório de possibilidades reduzido por estratégias computacionais, ficou mais fácil testar estas moléculas em laboratório. A novidade é que uma delas se mostrou eficiente para modular a replicação viral e pode orientar futuros estudos sobre terapias antivirais. 

Como é feita a pesquisa

Para realizar a pesquisa, a equipe desenvolve novos algoritmos da computação para tratar problemas que são essencialmente biológicos. Os pesquisadores criam modelos que “ensinam” as máquinas a selecionar o que lhes interessam em meio a milhões de dados existentes. Por isso, a técnica se chama machine learning, que é parte da Inteligência Artificial. Nesta etapa, no Laboratório de Bioinformática Visualização e Sistemas (LaBio), que integra o Instituto de Inteligência Artificial e Computacional da UFV, a equipe da professora Sabrina Silveira encontrou a molécula ambenônio, um medicamento já aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA), utilizado para tratar uma doença chamada de Miastenia Gravis. Esta fase da pesquisa, quando os experimentos biológicos são avaliados por meio de simulações computacionais, é chamada de  in silico.

Juliana Ângelo, autora do trabalho e doutoranda do Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, explica que ensaios in vitro avaliaram a atividade do ambenônio na protease principal do SARS-CoV-2. Para isso, foram testadas várias concentrações do fármaco para observar seu efeito na replicação viral, permitindo determinar a sua atividade moduladora.

No Laboratório de Imunovirologia da UFV, sob coordenação do professor Sérgio de Paula, foram testadas várias concentrações do fármaco para observar seu efeito na replicação viral e determinar sua atividade moduladora. Já o experimento de cultura celular, que tem por objetivo verificar a citotoxicidade do ambenônio em células de mamíferos e avaliar a resposta viral a esse composto, foi realizado no CT Vacinas da UFMG, com apoio do professor Flávio da Fonseca. Segundo Juliana, nesta fase é preciso realizar os experimentos   em um laboratório com nível máximo de biossegurança.

Sérgio de Paula, Luciana Fernandes, Roberto Dias, Juliana Ângelo, Sabrina Silveira e Vinícius Paiva fazem parte da equipe de pesquisadores

 

Os resultados

Os ensaios in vitro mostraram que, em concentrações mais baixas, o ambenônio conseguiu reduzir a atividade viral. No entanto, segundo os pesquisadores, em concentrações mais altas do fármaco, não houve inibição significativa, com aumento no número de cópias do genoma viral, indicando uma atividade moduladora, não inibitória. Os resultados também trazem luz sobre os diferentes desfechos clínicos de infecções pelo SARS-CoV-2, mostrando a possível influência de fármacos no aumento da replicação viral e, consequentemente, na virulência e patogenicidade.

Os resultados indicam que o ambenônio pode ter um efeito modulador na replicação do SARS-CoV-2 em concentrações específicas, o que orientará futuras pesquisas sobre terapias antivirais. “Embora não se possa recomendar o uso clínico do ambenônio para a covid-19 com base apenas neste estudo, ele pode contribuir para os estudos nesse sentido e ser utilizado em experimentos laboratoriais como modulador da atividade da main protease”.

As conclusões do trabalho foram publicadas na Revista Scientific Reports, que faz parte da Nature Portfolio. A equipe também já solicitou um depósito de pedido de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial para o uso do ambenônio para modulação da protease 3CLpro do SARS-CoV-2.

Sabrina Silveira, orientadora da pesquisa, ressalta a importância dos estudos in vitro após a realização de estudos in silico. “Muitas vezes, resultados são publicados apenas com estudos computacionais, que são muito importantes, mas não garantem o funcionamento da molécula conforme predito. Ser capaz de propor os modelos e algoritmos para predição de moléculas e depois realizar os experimentos de bancada (wet lab), que possam comprovar o que foi predito computacionalmente, é o sonho do bioinformata”, disse a professora. 

Ainda de acordo com os pesquisadores, o trabalho ainda abre portas para a pesquisa no campo do reposicionamento de fármacos, o que reduz os custos e o tempo de espera para a utilização no tratamento de doenças. 

Este trabalho foi apoiado pela Fapemig, no contexto do projeto aprovado no edital 001/2018 - Demanda Universal.

A pesquisa citada nesta matéria está alinhada ao item 3 (Saúde e Bem-Estar) dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).