A presença de anticorpos contra o vírus na amostra analisada é confirmada pela emissão de luz (vagalume da espécie Amydetes vivianii (Foto: Vadim Viviani/UFSCar)
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, aquela produzida pelo vagalume Amydetes vivianii é uma das que geram bioluminescência mais brilhante e estável.
O inseto é encontrado no campus de Sorocaba da UFSCar e 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.
“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”, diz Viviani à Agência FAPESP. De forma semelhante, a presença de proteínas específicas do Sars-CoV-2, indicando a infecção, pode ser detectada pela molécula bioluminescente na presença de anticorpos específicos.
No ritmo acelerado que tem caracterizado as pesquisas focadas na pandemia, 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 (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).
Patente
Viviani conta que já depositou 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. “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. O próximo passo, agora, 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 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.
Reprodução: Revista Galileu
Enzima produzida por vagalume poderá ser usada para detectar Sars-CoV-2
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Oleh
Pedro Rios