Butantan desenvolve algoritmos que acompanham evolução do SARS-CoV-2 e fazem predição da resposta imunológica

Projetos do Centro de Excelência para Descoberta de Alvos Moleculares avaliam mudanças estruturais em variantes


Publicado em: 13/06/2022

Pesquisadores do Centro de Excelência para Descoberta de Alvos Moleculares do Instituto Butantan (CENTD) desenvolveram uma sequência integrada de algoritmos computacionais para predição de imunogenicidade e várias propriedades do genoma do SARS-CoV-2.

Os algoritmos permitem estudar a evolução do vírus original de Wuhan até a ômicron, assim como a sua imunogenicidade, que é a resposta do sistema imune a patógenos, explica o pesquisador Flavio Lichtenstein, do Laboratório de Bioinformática do CENTD, que trabalha em colaboração com os pesquisadores Diego Grando Modolo e Pedro Henrique Machado Rodrigues, do Laboratório de Genética do Butantan.

Nestes estudos, os pesquisadores se utilizam de predições através de algoritmos de inteligência artificial que analisam uma série de parâmetros em relação ao SARS-CoV-2, baseados no genoma e proteoma viral. “Dado o RNA e as proteínas que ele produz, pode-se saber como ele está evoluindo em termos genéticos, e se novas variantes condizem com uma seleção positiva ou negativa”, explica Flávio.

“O mais interessante é que esta técnica computacional poderá ser utilizada para estudos de outros vírus, bactérias e microrganismos”, completa o pesquisador. 

Novas vacinas

Outro fator que é previsto pelo pipeline é a predição de imunogenicidade. Isto é, os algoritmos avaliam se frações das proteínas do vírus (epítopos) ativam o sistema imune ou não, o que pode ser decisivo para a fabricação de novos imunizantes contra a Covid-19. 

“Com estas pequenas sequências proteicas analisadas pretendemos fazer novas vacinas testando a resposta imune in vivo utilizando-se de duas a quatro regiões de epítopos de diferentes proteínas”, diz Flávio.

Uma vez escolhidas as regiões mais interessantes, conservadas, com alta predição de ligação e possível resposta imune, pode-se “montar uma vacina” que será validada in vitro (em células) e in vivo, inoculado em camundongos e medindo-se a resposta imune após alguns dias, conta o pesquisador. 

“O computador aponta as melhores regiões de epítopos, independentemente das variantes, para a criação de uma vacina que responda o máximo possível as futuras mutações.”, afirma Flavio.

Algoritmos mede mutações ‘invisíveis’

O grande poder de mutação da ômicron torna as análises sobre a evolução do vírus ainda mais complexas. Isso porque todas as variantes anteriores do SARS-CoV-2 tinham de três a cinco mutações, mas a ômicron já tem dezenas. 

Há três principais subvariantes da ômicron: a BA.1 (B.1.1.529.1), BA.2 (B.1.1.529.2) e BA.3 (B.1.1.529.3). A BA.1 apresenta 60 mutações totais; a variante BA.2 tem 32 mutações em comum com a BA.1 e 28 mutações distintas; a variante BA.3 compartilha da maioria das mutações de BA.1 e BA.2. 

“O que mudou, com relação à ômicron, é que as variantes anteriores tinham poucas mutações que eram reconhecidas como uma assinatura, e agora temos dezenas de mutações. Porém, o pipeline vai além, ele consegue medir as mutações ruído, variações que estão acontecendo no genoma viral de alguns indivíduos, porém não se fixam, não se tornam assinaturas virais.”, conclui.