Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma nova estratégia para detectar o coronavírus causador da Covid-19. Trata-se da combinação de uma enzima encontrada em vagalumes com uma proteína capaz de se ligar ao novo patógeno.

Pesquisadores combinam enzima bioluminescente de vagalume com proteínas específicas do SARS-CoV-2 para ajudar na detecção da Covid-19. Imagem: Vadim Viviani – UFSCar

Segundo o repórter José Tadeu Arantes, da Agência FAPESP, pertencente à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de S. Paulo, a enzima usada na pesquisa pertence à classe das luciferases, cujo papel é catalisar reações que transformam energia química em energia luminosa – fenômeno que genericamente recebe o nome de bioluminescência. 

Dentre todas as luciferases conhecidas, a que é produzida pelo vagalume Amydetes vivianii é uma das que geram bioluminescência mais brilhante e estável.

Encontrado no campus de Sorocaba da UFSCar, o inseto recebeu esse nome em homenagem ao professor Vadim Viviani, que descobriu a espécie e clonou em bactérias o DNA que codifica a luciferase desse vagalume. O pesquisador também investigou a estrutura molecular e as funções da enzima.

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“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.

Da mesma forma, a presença de proteínas específicas do SARS-CoV-2, indicando a 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 em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais”, apoiado pela FAPESP.

Viviani conta que já entrou com um pedido de patente para o novo sistema bioluminescente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e diz que o estudo é tão recente que o artigo que o descreve ainda está em fase de redação.

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“Testamos com sucesso o método para diversos anticorpos, que podem ser detectados por técnicas como imunoblotes e Western Blot”, afirma Viviani.

“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. Em nosso estudo, o anticorpo secundário marcado é uma proteína, com alta afinidade por anticorpos, ligada à luciferase, que gera bioluminescência”, informa Viviani.

O Western Blot é um método que permite separar as proteínas em uma amostra de tecidos biológicos ou extratos. O método 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 trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Bioquímica e Tecnologias Bioluminescentes da UFSCar e contou com a colaboração de Paulo Lee Ho, do Instituto Butantan.

Objetivo é aplicar a tecnologia em testagem rápida e não invasiva da Covid-19

De acordo com Viviani, o próximo passo é saber se a quantidade de anticorpos presentes na saliva ou esfregaço nasal (swab) é suficiente para desencadear a bioluminescência, de modo que o novo biossensor possa ser utilizado em testagem rápida e não invasiva para Covid-19.

“Para levar adiante essa segunda fase da pesquisa, já estamos em tratativas com o pesquisador Heidge Fukumasu, da Universidade de São Paulo (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]”, conta Viviani.

“Este estudo é um exemplo de como uma pequena espécie de vagalume 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”, conclui o pesquisador.

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