Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) criaram um novo teste que detecta anticorpos contra o novo coronavírus. Para isso, eles combinaram uma enzima encontrada em vaga-lumes com uma proteína capaz de se ligar ao vírus causador da covid-19. Utilizando a bioluminescência, o teste positivo “brilha”.
O que é bioluminescência?
O fenômeno que recebe o nome de bioluminescência é a transformação de energia química em luminosa. Ela se dá a partir de uma enzima catalisadora pertencente à classe das luciferases.
A luciferase produzida pelo vaga-lume Amydetes vivianii é uma das que geram a bioluminescência mais brilhante e estável, por isso foi escolhida. Segundo comunicado à imprensa da FAPESP, o inseto é encontrado no campus de Sorocaba da UFSCar e recebeu o nome em homenagem ao professor Vadim Viviani, que descobriu a espécie.
O professor Viviani investigou a estrutura molecular e as funções da enzima presente nos vaga-lumes e depois clonou o DNA que codifica sua luciferase em bactérias. “Pegamos nossa luciferase mais brilhante e a acoplamos, por engenharia genética, a uma proteína capaz de se ligar aos anticorpos. Se os anticorpos contra SARS-CoV-2 estiverem presentes na amostra, a ligação ocorrerá e isso poderá ser detectado por meio da emissão de luz”, explicou Viviani à Agência FAPESP.
O estudo foi concluído em menos de um ano, utilizando recursos exclusivos do Projeto Temático “Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais”, apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP.
O trabalho, desenvolvido no Laboratório de Bioquímica e Tecnologias Bioluminescentes da UFSCar, contou também com a colaboração de Paulo Lee Ho, do Instituto Butantan.
Próximos passos
O professor Viviani agora aguarda a patente do novo sistema bioluminescente. Como o estudo é recente, o artigo ainda está em fase de redação. “Testamos com sucesso o método para diversos anticorpos, que podem ser detectados por técnicas como imunoblotes e Western Blot”, explicou o pesquisador.
“Nos imunoblotes, amostras de antígeno são imobilizadas em uma superfície. Em seguida tratadas com materiais como o soro sanguíneo do paciente. Se o material contiver o anticorpo, este se liga ao antígeno, formando o complexo antígeno-anticorpo, que é revelado por um anticorpo secundário – em geral marcado com uma proteína que gera um sinal fluorescente ou quimioluminescente”, exemplificou Viviani.
Já o Western Blot é um método que permite separar as proteínas em uma amostra de tecidos biológicos ou extratos. Ele separa as proteínas por meio de eletroforese – técnica que promove a migração de íons em um campo elétrico, possibilitando separá-los de acordo com o seu tamanho e carga.
O próximo passo é saber se a quantidade de anticorpos presentes na saliva ou esfregaço nasal (swab) será suficiente para desencadear a bioluminescência, para que o novo biossensor possa ser utilizado em testagem rápida e não invasiva da covid-19.
Segunda fase da pesquisa com vaga-lumes
“Para levar adiante essa segunda fase da pesquisa, já estamos em tratativas com o pesquisador Heidge Fukumasu, da USP. Outra perspectiva será o emprego de nanotecnologia para desenvolvimento de imunoensaios em colaboração com o grupo de pesquisa da professora Iseli Nantes, da Universidade Federal do ABC [UFABC]”, contou Viviani à FAPESP.
“Este estudo é um exemplo de como uma pequena espécie de vaga-lume pode proporcionar tantos benefícios à sociedade. Um exemplo de como a biodiversidade de nossas florestas e a ciência, ambas tão severamente ameaçadas, podem, juntas, trazer soluções inovadoras e agregar valor econômico e social a um país em desenvolvimento, como o Brasil”, encerrou Viviani.