Uma equipa internacional de cientistas deu um passo importante no sentido de criar uma defesa mais eficaz contra o vírus da varíola dos macacos (MPXV), alimentada pela inteligência artificial. O vírus pode causar dor intensa e, em casos graves, morte, sendo que crianças, mulheres grávidas e pessoas com sistema imunológico comprometido estão em maior risco. Num estudo publicado em Medicina Translacional CientíficaOs pesquisadores relataram que os ratos desenvolveram fortes anticorpos neutralizantes após receberem uma proteína de superfície viral identificada por meio de análise de inteligência artificial. Os resultados apontam para uma direção promissora para futuras vacinas MPOX ou tratamentos com anticorpos.
Durante 2022, o mpox se espalhou em muitos países, causando mais de 150.000 doenças. A doença causa sintomas semelhantes aos da gripe, bem como erupções cutâneas e lesões, e já matou quase 500 pessoas. As autoridades de saúde dependem das vacinas contra a varíola para proteger os mais vulneráveis, mas as vacinas são caras e difíceis de produzir porque utilizam vírus intactos e enfraquecidos.
“Ao contrário das vacinas de vírus completos, que são volumosas e complexas de produzir, a nossa inovação consiste apenas numa única proteína fácil de produzir”, disse Jason McLellan, co-autor principal do estudo e professor de biociências moleculares na Universidade do Texas, em Austin.
Anticorpos poderosos identificados em pacientes
Os outros autores principais do estudo, Rino Rappuoli e Emanuele Andreano, da Fundação Biotecnológica de Siena, Itália, identificaram 12 anticorpos que neutralizam o MPXV. Eles encontraram esses anticorpos analisando o sangue de pessoas que se recuperaram do vírus ou que já haviam sido vacinadas. Embora os anticorpos sejam claros, a equipe ainda não sabe quais partes do vírus eles atacam.
O MPXV apresenta muitas proteínas diferentes na sua superfície, pelo menos uma das quais é crítica para a propagação da infecção. Sabe-se que alguns dos anticorpos recentemente descobertos interferem neste processo, mas os investigadores não sabem qual proteína de superfície é responsável. Para conceber novos tratamentos ou vacinas, é necessário identificar os pares corretos entre anticorpos e proteínas virais. Esta característica viral chave é chamada de antígeno.
A inteligência artificial identifica uma proteína viral anteriormente negligenciada
Para resolver este enigma, a equipe de McLellan usou o modelo AlphaFold 3 para prever quais das aproximadamente 35 proteínas da superfície viral poderiam se ligar fortemente aos anticorpos derivados do paciente. O modelo identificou uma proteína chamada OPG153 com alta confiança, e testes laboratoriais confirmaram a previsão. Esta descoberta sugere que a OPG153 poderia servir como um alvo valioso para o desenvolvimento de terapias baseadas em anticorpos ou para a concepção de uma nova vacina que activasse o sistema imunitário contra o MPOX.
“Sem a IA, levaria anos para encontrar esse alvo”, disse McClellan, que também ocupa a cátedra Robert A. Welch no Departamento de Química e ajuda a liderar o Texas Biologics, um grupo de pesquisa da UT Austin focado em inovação terapêutica. “Isto é realmente emocionante porque ninguém jamais considerou usá-lo para desenvolver uma vacina ou anticorpos antes. Nunca foi demonstrado que fosse um alvo para anticorpos neutralizantes.”
Como o MPXV está intimamente relacionado com o vírus que causa a varíola, a descoberta poderá apoiar o desenvolvimento de vacinas ou tratamentos melhorados para a varíola, uma doença preocupante devido à sua facilidade de transmissão e elevada taxa de mortalidade.
Rumo a vacinas de próxima geração e terapêutica com anticorpos
A equipa está actualmente a trabalhar em versões melhoradas do antigénio e do anticorpo que podem ser mais eficazes, mais baratas e mais fáceis de produzir do que as opções actuais que dependem de poxvírus enfraquecidos. Seu objetivo de longo prazo é testar esses antígenos da vacina MPOX e contra a varíola e tratamentos com anticorpos em humanos. McClellan chama sua estratégia de “vacinologia reversa”.
“Começamos com pessoas que sobreviveram à infecção pelo vírus da varíola dos macacos, isolaram os seus anticorpos produzidos naturalmente e depois trabalharam de trás para frente para descobrir que parte do vírus servia como antigénio para esses anticorpos”, disse McClellan. “Nós então projetamos os antígenos para produzir anticorpos semelhantes em camundongos”.
A UT Austin entrou com um pedido de patente para o uso de OPG153 (e seus derivados) como antígeno de vacina. A Fondazione Biotecnopolo di Siena apresentou um pedido de patente para um anticorpo contra OPG153.
Outros colaboradores da Universidade do Texas em Austin incluem Emily Rundlet, Ling Zhou e Connor Mullins.
Este trabalho foi apoiado em parte pelo financiamento da Fundação Welch.
