Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma nova estratégia para detectar a causa do coronavírus da Covid-19. É a combinação de uma enzima encontrada nos vagalumes com uma proteína capaz de se ligar ao novo patógeno.
Segundo o repórter José Tadeu Arantes, da Agência FAPESP, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, a enzima utilizada na pesquisa pertence à classe das luciferases, cujo papel é catalisar reações que transformam energia química em energia da luz – um fenômeno que é genericamente denominado bioluminescência.
Dentre todas as luciferases conhecidas, a produzida pelo vaga-lume Amydetes vivianii é a que gera a bioluminescência mais brilhante e estável.
Encontrado no campus de Sorocaba da UFSCar, o inseto leva o nome do professor Vadim Viviani, que descobriu a espécie e clonou em bactéria o DNA que codifica a luciferase do vagalume. O pesquisador também investigou a estrutura molecular e as funções da enzima.
“Pegamos nossa luciferase mais brilhante e a transformamos geneticamente em uma proteína capaz de se ligar a anticorpos. Se houver anticorpos contra o SARS-CoV-2 na amostra, ocorrerá a ligação e isso pode ser detectado por meio da emissão de luz ”, explicou Viviani.
Da mesma forma, a presença de proteínas específicas SARS-CoV-2, indicando infecção, pode ser detectada pela molécula bioluminescente na presença de anticorpos específicos.
O estudo foi concluído em menos de um ano, com recursos exclusivos do Projeto Temático “Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica nos biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural / funcional das luciferases; diferenciação molecular de lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais ”, apoiado pela FAPESP.
Viviani conta que já protocolou o pedido de patente do novo sistema bioluminescente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e afirma que o estudo é tão recente que o artigo que o descreve ainda está em fase de elaboração.
“Testamos o método com sucesso para diversos anticorpos, que podem ser detectados por técnicas como immunoblots e Western Blot”, diz Viviani.
“Em immunoblots, as amostras de antígeno são imobilizadas em uma superfície. Em seguida, tratado com materiais como o soro sanguíneo do paciente. Se o material contém o anticorpo, ele se liga ao antígeno, formando o complexo antígeno-anticorpo, que é revelado por um anticorpo secundário – geralmente marcado com uma proteína que gera um sinal fluorescente ou quimioluminescente. Em nosso estudo, o anticorpo secundário marcado é uma proteína com alta afinidade por anticorpos, ligada à luciferase, que gera bioluminescência ”, informa Viviani.
Western Blot é um método que permite separar proteínas em uma amostra de tecidos biológicos ou extratos. O método separa as proteínas por eletroforese, técnica que promove a migração de íons em um campo elétrico, permitindo separá-los de acordo com seu tamanho e carga.
O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Bioquímica e Tecnologias Bioluminescentes da UFSCar e contou com a colaboração de Paulo Lee Ho, do Instituto Butantan .
O objetivo é aplicar a tecnologia da Covid-19 em testes rápidos e não invasivos
Segundo Viviani, o próximo passo é saber se a quantidade de anticorpos presentes na saliva ou no swab nasal (swab) é suficiente para desencadear a bioluminescência, para que o novo biossensor possa ser usado em testes rápidos e não invasivos para Covid-19.
“Para levar avante essa segunda fase da pesquisa, já estamos em conversas com o pesquisador Heidge Fukumasu, da Universidade de São Paulo (USP). Outra perspectiva será a utilização da nanotecnologia para desenvolver imunoensaios em colaboração com o grupo de pesquisa da professora Iseli Nantes, da Universidade Federal do ABC [UFABC] ”, afirma Viviani.
“Este estudo é um exemplo de como uma pequena espécie de vaga-lume pode trazer tantos benefícios para a sociedade. Um exemplo de como a biodiversidade de nossas florestas e a ciência, ambas tão ameaçadas, podem, juntas, trazer soluções inovadoras e agregar valor econômico e social a um país em desenvolvimento como o Brasil ”, finaliza a pesquisadora.