Um Coração de Ódio!

Protease Principal de SARS CoV-2: o também principal alvo a abater para que se interrompa o ciclo de vida do vírus. Tal como um feérico coração do «dia dos namorados» em formato e apresentação, este coração é (inversamente) mentiroso, manipulador e ardiloso, tendo em conta que usa de todo o seu poder virológico para se replicar e propagar.

Inibir a Protease e fazer parar este malfadado coração é o que propõe agora uma equipe de investigadores dos laboratórios nacionais de Oak Ridge e Argonne do Departamento de Energia dos Estados Unidos. Parabéns então, pela notícia brava e não pífia que nos engrandece a todos.

Segundo o conceito e conselho científicos, este será sem dúvida um dos primeiros passos - e o mais importante! - no objectivo final de se construir um modelo 3D abrangente da Proteína Enzimática.

E que será usada para se fazer avançar as simulações de super-computação, as quais, estão destinadas concretamente a encontrar inibidores de drogas; com o intuito também de, desta forma, se poder bloquear o mecanismo de replicação do vírus no encalce e estímulo de se vir a encerrar assim a Pandemia de COVID-19.

(Os resultados desta investigação estão disponíveis na publicação da revista científica «Nature Communications», 2020)

Será esta a última e derradeira batalha que os nossos cientistas e investigadores terão de enfrentar?... Supostamente que não. No entanto, este é de facto ou, indubitavelmente, um dos grandes feitos científicos para se quebrar a cadeia vital de replicação e disseminação deste tão tortuoso vírus que causou já cerca de 9,3 milhões de infectados e mais de 500 mil mortos por todo o planeta.

Daí que falar-se em «coração» do COVID-19 seja um contra-senso ou até uma aberração, pelo que este se não condói nem destrói assim tão facilmente, tal como soldado que vai para a guerra e deixa a sua amada em terra ou, pior que isso, aquele que volta mas nem sempre vivo ou de boa saúde.

Metáforas à parte, há que dizer que este coração-traidor não possui qualquer prurido ou escrúpulo em se fazer viver, matando-nos a todos; ou a muitos de nós. Por isso há que neutralizá-lo, desactivá-lo ou, na mais radical determinação final, extirpá-lo de qualquer poder vital que o faça de novo ressuscitar essa sua potencialidade de se fazer viver.

Por vezes há que «partir» corações, por outros que se desejam mais vivos e felizes sobre este nosso mundo nem sempre humanamente cordato com o que nos devia reger a todos: o sermos corações felizes. E, saudáveis!

Não desejamos possuir em nós um «Coração de Ódio» sobre uma pandemia que não pedimos ou fabricámos - se tudo indicar que se tratou de um triste acidente laboratorial e não uma forma intencional de erradicar grande parte da população do planeta.

Seja como for, há que ir ao cerne da questão, em termos sociológicos e políticos, se bem que agora o que nos interessa é saber como parar esta bomba-relógio que se chama coração e tem uma demoníaca pulsação se tivermos havido o azar de o sentir em nós.

É por isso que estes investigadores lhe tiraram o raio-X e viram, pela primeira vez, o seu transparente bater em toda a sua malignidade e ociosidade que nos coloca reféns de si...


(Getty Images/Stockphoto) - «Um coração por outro coração», poderia ser o mote perfeito de uma analogia que incidiu numa pandemia, e que nos últimos tempos nos tem causado invariável dor, perturbação e, em muitos casos, morte.

Assim se prostra este novo coronavírus que não dá tréguas a quem dele seja portador. Muitas são as consequências e as sequelas em sintomas de tosse, febre, dificuldades respiratórias, falta de paladar e olfacto, entre outra e acrescida sintomatologia que se vai dando a conhecer à medida que se lhe vai sabendo das manhas e artimanhas virulentas.

Nos pulmões as evidências podem ser fatais, mas também a nível neurológico como se sabe. Quanto ao coração, a infecção por COVID-19 acomete o sistema cardiovascular num número considerável de casos. Geralmente manifestam-se de várias maneiras.

As sequelas cardiovasculares no ser humano são bem conhecidas: Arritmias, Isquemia Miocárdica (angina ou infarto/enfarte do miocárdio), Miocardite (inflamação do músculo do coração) e Choque (no alastrar de uma infecção que atinge outros órgãos que deixam de funcionar, e a pressão arterial que atinge valores muito baixos levando à morte).

Todavia estas situações geradas pelo novo coronavírus no nosso coração, sabe-se agora existir um outro - o do vírus - que despido ou revelado através de raios-X, nos poderá trazer a solução futura para o anular. Será precipitação nisso acreditar?... Pensamos que não.

Um Coração de Ódio
Como se sabe, o SARS-CoV-2 é o vírus que causa a doença da COVID-19 que originou globalmente uma pandemia que ainda não está debelada. Infelizmente, há que o reconhecer. Segundo os cientistas, este vírus reproduz-se expressando longas cadeias de proteínas que devem ser cortadas em comprimentos menores pela Enzima Protease.

De acordo também com o que os especialistas nos contam e está inferido nesta referida investigação do ORNL, as Medições de Raios-X marcam definitivamente um passo muito importante no objectivo final dos investigadores poderem construir um modelo 3D abrangente da Proteína Enzimática.

Tal como uma qualquer operação militar de grande monta e configuração,os cientistas de Oak Ridge National Laboratory (ORNL) em parceria com o Laboratório Nacional de Argonne (Argonne National Laboratory), nos EUA, realizaram as primeiras medições de raios-X em temperatura-ambiente na principal protease do SARS-CoV-2 - a enzima que permite a reprodução do vírus.

Este modelo foi criado e criteriosamente analisado para que, de futuro, possa ser utilizado no avanço e, desenvolvimento, de Simulações de Super-computação destinadas a encontrar inibidores de drogas com o objectivo de se bloquear assim o mecanismo de replicação do vírus, ajudando finalmente a encerrar este terrível capítulo global da pandemia que hoje se vive por COVID-19.

A explicação de Andrey Kovalevsky, autor-correspondente do ORNL é simples:

"A Protease é indispensável para o ciclo de vida do vírus. Esta proteína tem o formato de um coração de «dia-dos-namorados», mas é realmente o «Coração do Vírus» que permite essa sua replicação e propagação. Se você inibir a Protease e parar o coração, o vírus não pode produzir as proteínas essenciais para a sua replicação. É por isso que a Protease é considerada um alvo de drogas tão importante.

Segundo nos explica mais em pormenor o investigador: "Enquanto a estrutura é conhecida a partir de cristais preservados criogenicamente, esta é a primeira vez que a estrutura dessa enzima é medida em temperatura ambiente, o que é significativo, porque está próximo da temperatura fisiológica em que as células operam."

Para que entendamos melhor este processo, os especialistas reportam-nos de que «Construir um modelo completo da estrutura da proteína requer a identificação de cada elemento dentro da estrutura e de como eles estão organizados». Dizem-nos então de como eles são também essenciais, os raios-X, para se detectarem elementos pesados tais como os Átomos de Carbono, Nitrogénio e Oxigénio.

Devido à Intensidade dos Feixes de Raios-X na maioria das instalações do Síncrotrão ou Síncrotron (um particular tipo de acelerador cíclico de partículas, originado do Ciclotrão ou Cíclotron em que o feixe de partículas viaja ao longo de um caminho fechado) em larga escala, as amostras biológicas normalmente devem ser congeladas de forma criogénica a cerca de 100 K - ou a aproximadamente 280 graus Fahrenheit - para suportar a radiação por tempo suficiente na recolha de dados.

Para prolongar a vida útil das amostras de Proteínas Cristalizadas e medi-las à temperatura ambiente, os investigadores do ORNL cultivaram cristais maiores do que o necessário para assim efectuarem os seus estudos de «Criogenia Síncrotron» (criogenia-sincrotrão), utilizando para isso uma máquina de raios-X interna que apresenta um feixe menos intenso.

Daniel Kneller, do ORNL - e primeiro autor do estudo - enfatiza: "O cultivo de proteínas de cristais e a recolha de dados é um processo tedioso e demorado. No tempo necessário para preparar e enviar a amostra para um sincrotrão, conseguimos cultivar os cristais, fazer as medições e começar a analisar os dados. E, quando há uma pandemia com tantos cientistas a mobilizarem-se para estudar esse problema, não nos resta um dia de sobra."


SARS-CoV-2. o vírus que causa a doença COVID-19 e que, segundo investigadores brasileiros, cientistas da Plataforma de Triagem Fenotípica do Instituto de Ciênciaa Biomédicas (ICB) da USP (Universidade de São Paulo, Brasil) em colaboração com investigadores do Instituto de Biociências (IB) da USP, verificaram que, o novo coronavírus (SARS-CoV-2), tem a capacidade de infectar cardiomiócitos - células que compõem o músculo do coração.

Os Investigadores da Universidade de São Paulo, Brasil, pretendem utilizar assim e em futuro próximo certos «Modelos Celulares» para que se possam identificar os fármacos que irão combater as diversas doenças ou patologias de que actualmente ainda muitos pacientes são alvo.

Aplaudindo desde já a fantástica descoberta reportada, assim como os ditos avanços nesse domínio, além o uso de células humanas primárias para testar a eficácia de medicamentos contra o coronavírus (optimizando assim esta e outras investigações na diminuição da espera na realização de mais ensaios em seres humanos), existe o objectico comum de parar este vírus, talvez começando pelo seu «coração» agora...

Avaliando a Estrutura Proteica
Voltando á investigação do Laboratório Nacional DOE/Oak Ridge, nos EUA, em que os cientistas nos explicam de como os raios-X avaliaram a estrutura proteica no «coração» do vírus COVID-19, e todo o restante processo, alegando de que - A Enzima Protease - consiste de facto em cadeias de aminoácidos com um padrão repetitivo de átomos de Nitrogénio-Carbono-Carbono que formam a espinha dorsal da dita proteína.

Grupos Laterais dos Blocos de Aminoácidos ou «residuos» estendem-se então por cada um dos átomos de carbono do esqueleto central. A Enzima é depois dobrada numa forma 3D específica - criando para isso bolsas especiais -  onde uma molécula de droga se ligaria.

O Estudo Realizado revelou aos cientistas factuais disparidades estruturais entre as orientações da coluna vertebral e alguns dos resíduos nas amostras registadas em temperatura ambiente mas também em ambiente criogénico.

A investigação sugere assim que - O Congelamento dos Cristais - pode mesmo introduzir artefactos estruturais que podem resultar num entendimento menos preciso da estrutura da Protease.

Os Resultados Obtidos desta eminente equipe de investigadores estão a ser actualmente partilhados com outros investigadores, pelo que esta (equipe) liderada por Jeremy Smith - presidente da Universidade do ORNL do Tennessee, nos Estados Unidos - tem vindo a colocar esses dados disponíveis, mas também a realizar várias simulações, com a utilização de drogas usando o Summit no ORNL - o Super-Computador Mais Rápido do País!

Leighton Coates, autor-correspondente do ORNL contemplou: "O que os pesquisadores estão a fazer no Summit é tomar compostos de medicamentos já conhecidos e tentar vinculá-los de modo computacional à «Principal Protease» para reaproveitamento de medicamentos, além de se procurar novas pistas para outros possíveis candidatos a medicamentos. Os nossos dados de temperatura ambiente estão a ser usados para se construir um modelo mais preciso para essas simulações e, assim, melhorar-se as actividades do design de medicamentos."

O Próximo Passo dos Investigadores para poderem concluir o Modelo 3D da principal protease SARS-CoV-2, é ou será de futuro, a utilização da Dispersão de Neutrões no reactor isotópico  de alto fluxo do ORNL e da fonte de neutrões Spallation.

De acordo com os investigadores «Os Neutrões são essenciais para que se possa localizar os átomos de hidrogénio, que desempenham assim um papel crítico em muitas das funções catalíticas, e nos hercúleos esforços na criação de medicamentos».

O ADN/DNA do Plasmídeo Protease usado para produzir a enzima referida, foi fornecido pelo «Structural Biology Center de Argonne na Advanced Photon Source».

A Cristalização das Proteínas utilizadas nas experiências de espalhamento ou difusão de raios-X foi realizada no Centro de Biologia Estrutural e Molecular do ORNL.

O excelente artigo publicado na revista «Nature Communications», 2020 - mas também reportado pela ScienceDaily de 25 de Junho de 2020 pelo Laboratório Nacional DOE/Oak Ridge - teve como autores:

Andrey Kovalevsky; Daniel Kneller; Leighton Coates; Gwyndalyn Phillips, do ORNL; Hugh M. O`Neill e Paul Langan; Robert Jedrzejcz, de Argonne, e Lucy Stols e Andrzej Joachimiac.

Esta investigação ou complementar estudo aqui citado foi generosamente financiado pelo Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido pelo Laboratório do ORNL, pelo Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos Institutos Nacionais de Saúde; e ainda pela National Science Foundation, com o expresso apoio e licenciamento das instalações do Departamento de Ciência do DOE - o Departamento de Energia dos Estados Unidos.

Em Referência: «ORNL ou Oak Ridge National Laboratory» consiste num laboratório nacional de Ciência Multi-programada e Tecnologias Norte-Americanas, patrocinado pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE).

Os programas científicos do ORNL concentram-se no estudo e desenvolvimento de tudo o que envolve Ciência (ciências químicas, ciência de neutrões, ciência dos materiais), além das outras disciplinas tais como a Microscopia Electrónica, a Medicina Nuclear, a Física e a População.

E Energia: tudo o que se direcciona ou é da responsabilidade da Eficiência Energética e Programa de Tecnologia de Energia Eléctrica (EEETP); Biologia (genómica, biologia computacional, biologia estrutural e bio-informática), mas também Computação de Alto Desempenho, Biologia de Sistemas e Segurança Nacional. Está localizado em Oak Ridge, no Tennessee, EUA.

Em 1953 o ORNL estabeleceu uma parceria com o Laboratório Nacional de Argonne para construir o ORACLE (Oak Ridge Automatic Computer and Engine Lógico) - um computador para pesquisar Física Nuclear, Química, Biologia e Engenharia.

Na Computação de Alto Desempenho muita coisa mudou. De 1953 para 1960. E posteriormente em todos os anos seguintes. O Summit foi construído pelo ORNL em 2018, há dois anos portanto, como super-computador de 202, 752 núcleos de CPU e 27,648 Nvidia Tesla GPUs e 250 petabytes de armazenamento.

(Em registo: Na Ciência-Neutrão existem três fontes de neutrões: O High Flux Isotope Reactor (HFIR); o Oak Ridge Electron Linear Accelerator (ORELA) e o Spallation Neutron Source)

Em finalização do que foi anotado, há que acrescentar de que todo este empenho nas diversas áreas de pesquisa possui uma sobreposição significativa entre si; ou seja, os investigadores do ORNL, não raras vezes, trabalham associados a uma ou mais actividades num vasto e interactivo campo laboratorial, estabelecendo-se assim uma conexão muito fluente.

Talvez porque, acredita-se, haja de facto uma presente benevolência de grandiosa ingerência que lhes dita possuirem não só uns cérebros geniais mas, acima de tudo, uns corações cordiais que não de ódio como o título deste texto sublinha.

Há que continuar e legitimar a nível científico - através dos quase soberanos super-computadores (e dos super-cálculos da AI «Artificial Intelligence») e da longa busca para se encontrarem inibidores de drogas que bloqueiem enfim esse tal mecanismo de replicação do vírus - para que, finalmente, se possa dormir descansado sem o grande pesadelo desta pandemia que dá pelo nome de COVID-19.

Em breve serão apenas sonhos e não pesadelos, pois que mentes supremas e computorizadas nos hão-de abrir portas e, janelas, de uma esperança que nunca morre... tal como o bater de um simples mas bonito coração sem ódio algum por nós!