A Low Containment CCHFV Entry Screening Platform Identifies Compounds with Antiviral Activity against Authentic CCHFV

Os vírus não são seres vivos no sentido tradicional; eles são mais como pacotes microscópicos de instruções genéticas que não podem sobreviver ou se reproduzir por conta própria. Para fazer mais de si mesmos, eles devem invadir uma célula viva, sequestrar sua maquinaria e forçá-la a construir novas partículas virais. O primeiro e mais crítico passo nessa invasão é a entrada. Um vírus deve primeiro se fixar à superfície de uma célula e, em seguida, fundir sua camada externa com a membrana celular para deslizar para o interior. Para muitos vírus perigosos, esse processo de entrada é impulsionado por proteínas específicas na superfície do vírus que atuam como chaves, destrancando a porta da célula. Se os cientistas conseguirem encontrar uma substância que trave essas chaves ou bloqueie a porta, eles podem interromper a infecção antes mesmo que ela comece. Esta é uma estratégia promissora para combater doenças virais, mas torna-se incrivelmente difícil quando o vírus em questão é tão perigoso que só pode ser estudado nos laboratórios mais seguros da Terra.

O vírus da febre hemorrágica de Crimeia-Congo, ou CCHFV, é um desses patógenos perigosos. Ele é transportado por carrapatos e pode causar uma doença grave e frequentemente fatal em humanos. Por ser tão perigoso, qualquer pesquisa envolvendo o vírus real e vivo deve ser conduzida em uma instalação de Nível de Biossegurança 4, um ambiente de alta segurança onde os pesquisadores usam trajes de proteção de corpo inteiro e trabalham dentro de câmaras de contenção seladas. Essas regras estritas de segurança significam que apenas um punhado de laboratórios em todo o mundo pode estudar o vírus, e o trabalho é lento, caro e limitado em escala. Isso cria um grande gargalo para a descoberta de novos medicamentos. Os cientistas precisam de uma maneira de testar potenciais drogas contra o mecanismo de entrada do vírus sem ter que usar o vírus vivo e perigoso para cada um dos experimentos. Eles precisam de um modelo de segurança inferior que imite os primeiros passos críticos da infecção.

Uma equipe de pesquisadores desenvolveu exatamente tal modelo e o utilizou para encontrar dois medicamentos existentes que podem deter o CCHFV. Eles criaram uma versão segura e não infecciosa do vírus que carrega as proteínas de entrada do CCHFV em sua superfície, mas carece da capacidade de replicar ou causar doença. Este vírus "pseudotipado" pode ser estudado em laboratórios padrão, de menor segurança. Usando este sistema, os pesquisadores triaram uma biblioteca de 186 compostos químicos diferentes para ver quais poderiam bloquear a entrada do vírus nas células. Eles identificaram dois candidatos: um fármaco chamado eltrombopag olamina, que é atualmente usado para tratar contagens baixas de plaquetas, e a quercetina, um composto natural encontrado em muitas frutas e vegetais. Ambas as substâncias impediram com sucesso a entrada do vírus seguro nas células e, importante, não mataram as próprias células.

Os pesquisadores queriam então saber exatamente quando essas drogas funcionavam durante o processo de infecção. Eles realizaram uma série de experimentos cronometrados, adicionando as drogas em diferentes momentos em relação ao contato do vírus com as células. Descobriram que ambos os compostos eram mais eficazes quando presentes durante a adesão inicial do vírus e os estágios iniciais da entrada. Esse tempo de ação sugere que as drogas interferem na capacidade do vírus de se fundir com a membrana celular, um processo que normalmente acontece após o vírus estar dentro de um pequeno compartimento ácido dentro da célula. Para confirmar isso, a equipe testou as drogas em um ensaio separado que media diretamente a capacidade das proteínas virais de fundir duas células. Tanto a eltrombopag olamina quanto a quercetina reduziram significamente essa atividade de fusão, particularmente sob as condições ácidas que desencadeiam o processo. Modelagem computacional adicional sugeriu que essas drogas provavelmente se ligam a regiões específicas das proteínas virais envolvidas nessa fusão, potencialmente impedindo as mudanças estruturais necessárias para o vírus entrar.

O teste mais crítico, no entanto, era se essas descobertas se sustentariam contra o vírus real e perigoso. Os pesquisadores moveram seu trabalho para um laboratório de alta segurança, de Nível de Biossegurança 4, para testar os compostos contra o CCHFV autêntico e vivo. Eles utilizaram uma versão modificada do vírus que brilha em verde quando infecta uma célula com sucesso. Nesses experimentos de alta contenção, tanto a eltrombopag olamina quanto a quercetina mostraram novamente a capacidade de deter o vírus, reduzindo o número de células infectadas de maneira dependente da dose. Embora as drogas fossem menos potentes contra o vírus real do que eram contra o modelo seguro, os resultados confirmaram que o método de triagem de menor segurança identificou com sucesso compostos com atividade antiviral genuína. Os pesquisadores também testaram essas drogas contra um vírus diferente, o vírus da febre do Vale do Rift, e descobriram que a inibição era muito mais fraca, sugerindo que os compostos podem ter um efeito específico nos mecanismos de entrada do CCHFV, em vez de um efeito geral em todos os vírus.

Este estudo demonstra um caminho prático para a descoberta de tratamentos para os vírus mais perigosos do mundo. Ao usar um sistema substituto seguro para reduzir a lista de potenciais medicamentos, os cientistas podem identificar os candidatos mais promissores sem a necessidade de usar o vírus vivo para cada teste inicial. Uma vez encontrados alguns candidatos fortes, eles podem ser validados nos laboratórios de alta segurança onde o vírus real é manipulado. Os dois compostos identificados neste trabalho, a eltrombopag olamina e a quercetina, ainda não estão prontos para serem usados como curas; eles são eficazes em concentrações relativamente altas, e mais pesquisas são necessárias para entender exatamente como funcionam e para melhorar sua potência. No entanto, eles servem como prova de que esta estratégia de triagem funciona. Eles fornecem um ponto de partida para investigações futuras, oferecendo uma maneira de explorar as vulnerabilidades do processo de entrada do vírus e, potencialmente, levando ao desenvolvimento de tratamentos eficazes para uma doença que atualmente não possui uma terapia antiviral aprovada.