Uma aparente contaminação em experimentos de laboratório resultou em uma descoberta pioneira realizada por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP): uma cápsula proteica produzida por vírus que infectam bactérias, com estrutura antes desconhecida pela ciência. O achado pode inspirar novas tecnologias para vacinas e sistemas de transportes de fármacos, abrindo perspectivas para a biotecnologia.

Descoberta acidental em meio a experimentos

A equipe do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, liderada pela professora Cristiane Rodrigues Guzzo, vinha estudando o bacteriófago ΦXacm4-11, responsável por infectar a bactéria Xanthomonas citri, causadora do cancro cítrico – uma das maiores ameaças à citricultura nacional. Surpreendentemente, ao realizar experimentos de purificação dos vírus, os cientistas se depararam repetidas vezes com estruturas de aparência incomum, semelhantes a rosquinhas, que contaminavam as amostras.

Ao invés de descartar essas partículas como simples ruído laboratorial, os pesquisadores resolveram investigar sua origem e natureza, utilizando espectrometria de massas para definir sua composição. Essa análise revelou que a estrutura era composta exclusivamente por uma proteína viral chamada YfdQ.

Estrutura inovadora confirmada por criomicroscopia eletrônica

O próximo passo foi desvendar o arranjo tridimensional dessas partículas – algo possível graças à criomicroscopia eletrônica, técnica de ponta em biologia estrutural. O resultado: 36 moléculas idênticas da YfdQ se organizam em formato de cápsula oca, com dois hemisférios que se encaixam como um zíper e pequenas aberturas nos polos. O conjunto atinge cerca de 19 nanômetros de diâmetro e pesa o equivalente a 1,1 megaDalton, um número impressionante para estruturas proteicas.

Segundo o biomédico Davi Gabriel Salustiano Merighi, primeiro autor do estudo, entender como as proteínas se conectam e criam essa cápsula pode gerar novas possibilidades de engenharia biomolecular. Simulações indicam que os hemisférios podem até se separar, sugerindo potencial para armazenar e liberar substâncias em aplicações de transporte controlado – como ocorre em sistemas de drug delivery.

Potencial para inovação em saúde e biotecnologia

Embora a função natural dessa cápsula no ciclo do vírus ainda não esteja totalmente clara, o formato altamente simétrico e oco se assemelha às partículas semelhantes a vírus já utilizadas em nanomedicina para vacinas e sistemas de entrega de moléculas. Segundo os cientistas, modificar a estrutura da cápsula pode permitir desenvolver novos veículos para terapias e vacinas altamente específicas.

O grupo agora foca em compreender melhor os detalhes da YfdQ e investigar outra proteína viral, chamada YfdP, que pode estar relacionada ao processo de montagem dessas cápsulas. Também está nos planos descobrir se arquiteturas como essa são comuns a outros bacteriófagos encontrados na natureza.

Próximos passos e colaboração internacional

Atualmente, parte da equipe da USP realiza estudos avançados em colaboração com o Imperial College London, explorando outras estruturas virais por técnicas de criomicroscopia eletrônica. O trabalho, publicado na revista Structure, recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) por meio de diversos projetos.

A pesquisa não só amplia o conhecimento científico sobre os vírus bacteriófagos como também pode inaugurar uma nova era para o desenvolvimento de nanocápsulas customizadas para aplicação em saúde.

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