Pesquisadores desenvolvem estratégia para impedir reprodução do HIV (Noticia) - Researchers develop strategy to prevent replication of HIV (News)

Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveram uma estratégia que utiliza nanopartículas carregadas de produtos químicos para atrair os vírus, impedindo a ligação às células infectadas e a conexão a receptores da membrana celular. Sem isso, os vírus não conseguem se reproduzir no organismo.

Na pesquisa do CNPEM, que é vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), as nanopartículas ocupam as vias que seriam utilizadas pelos vírus para fazer a ligação com as células, o que causaria infecção. É o primeiro estudo que demonstra a inativação viral baseada em nanopartículas.

"Esse mecanismo de inibição viral se dá por meio da modificação de nanopartículas em laboratório, atribuindo-se funções à sua superfície pela adição de grupos químicos capazes de atrair as partículas virais e se conectar a elas. Esse efeito estérico, relacionado ao fato de cada átomo dentro de uma molécula ocupar uma determinada quantidade de espaço na superfície, impede que o vírus chegue até o alvo, as células, e se ligue a ele, porque já está ‘ocupado' pela nanopartícula", explica o pesquisador Mateus Borba Cardoso, coordenador do estudo.

Nanopartículas

Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), os cientistas sintetizaram nanopartículas de sílica, componente químico de diversos minerais, e avaliaram sua compatibilidade com dois tipos de vírus. A eficácia antiviral foi avaliada em testes in vitro com os vírus HIV e VSV-G – que causa estomatite vesicular – infectando células do tipo HEK 293, cultura originalmente composta de células de um rim de um embrião humano. As partículas virais foram preparadas para expressar uma proteína fluorescente que muda a coloração das células infectadas, permitindo que os pesquisadores "seguissem" a infecção.

É a mesma estratégia adotada pelos pesquisadores que usam nanopartículas para levar medicamentos quimioterápicos em altas concentrações até as células cancerígenas, evitando que as saudáveis sejam atingidas, o que minimiza os efeitos da quimioterapia.

"As nanopartículas devidamente funcionalizadas e as partículas virais passaram por um tempo de incubação para que interagissem umas com as outras em função das propriedades de superfície de ambas. Quando existe muita atração, provocada pelos grupos químicos presentes na superfície das nanopartículas, a preferência do vírus é de se ligar a elas, e não às células", afirma o pesquisador.

Segundo ele, as nanopartículas chegaram a reduzir a infecção viral em até 50%, demonstrando a eficiência da estratégia. "Esse resultado poderia chegar a 100% se aumentássemos a quantidade de nanopartículas funcionalizadas no período de incubação, mas os testes são realizados em uma faixa otimizada de inativação viral, para que possam ser observados os efeitos nas células atingidas pelos vírus, realçando as diferenças para fins de comparação."

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Researchers at the National Center for Research in Energy and Materials (CNPEM) developed a strategy that uses nanoparticles loaded chemicals to attract the virus by preventing the binding to infected cells and the connection to the cell membrane receptors. Without this, the virus can not reproduce in the body.

In search of CNPEM, which is under the Ministry of Science, Technology, Innovation and Communications (MCTIC), nanoparticles occupy the routes that would be used by viruses to connect with the cells, which cause infection. It is the first study that demonstrates the viral inactivation based on nanoparticles.

"This viral inhibition mechanism is through the modification of nanoparticles in the laboratory, assigning functions to the surface by adding chemical groups capable of attracting the viral particles and connect to them. This steric effect, related to the fact each atom in a molecule occupy a certain amount of space on the surface prevents the virus from reaching the target cells, and connect to it, because it is already 'occupied' by the nanoparticle, "explained researcher Matthew Borba Cardoso, coordinator study.

nanoparticles

With support from the Foundation of São Paulo (FAPESP), scientists synthesized silica nanoparticles, chemical component of many minerals, and rated its compatibility with both types of virus. The antiviral efficacy was evaluated in vitro tests with the HIV virus and VSV-G - causing vesicular stomatitis - infecting type HEK 293, cell culture originally composed of a kidney from a human embryo. Viral particles were prepared to express a fluorescent protein which changes the color of the infected cells, allowing researchers to "follow" the infection.

The same strategy is used by researchers to use nanoparticles to carry chemotherapeutic drugs at high concentrations to the cancer cells, preventing healthy be affected, which minimizes the effects of chemotherapy.

"The properly functionalized nanoparticles and viral particles passed through an incubation time to interact with each other in terms of both surface properties. When there is a lot of attraction, caused by the chemical groups on the surface of the nanoparticles, the preference of the virus is to bind to them, and not the cells, "says the researcher.

According to him, the nanoparticles reached reduce viral infection by 50%, demonstrating the efficiency of the strategy. "This result could reach 100% if we increase the amount of functionalized nanoparticles in the incubation period but the tests are performed in an optimized range of viral inactivation so that they can be observed the effects on the cells affected by virus, highlighting the differences comparison purposes. "