Simulações de supercomputador em grande escala nonívelata´mico mostram que a variante da forma G dominante do va­rus causador de COVID-19 émais infecciosa, em parte devido a  sua maior capacidade de se ligar prontamente ao seu receptor hospedeiro alvo no corpo, em comparação com outras variantes. Os resultados da pesquisa de uma equipe liderada pelo Laborata³rio Nacional de Los Alamos iluminam o mecanismo tanto da infecção pela forma G quanto da resistência dos anticorpos contra ela, o que pode ajudar no futuro desenvolvimento de vacinas.

"Descobrimos que as interações entre os blocos de construção ba¡sicos da protea­na Spike se tornam mais simanãtricas na forma G, e isso da¡ mais oportunidades de se ligar aos receptores no hospedeiro - em nós", disse Gnana Gnanakaran, autora correspondente do artigo publicado hoje na Science Advances. "Mas, ao mesmo tempo, isso significa que os anticorpos podem neutraliza¡-lo com mais facilidade. Em essaªncia, a variante levanta a cabea§a para se ligar ao receptor, o que da¡ aos anticorpos a chance de ataca¡-lo."

Os pesquisadores sabiam que a variante, também conhecida como D614G, era mais infecciosa e poderia ser neutralizada por anticorpos, mas não sabiam como. Simulando mais de um milha£o de a¡tomos individuais e exigindo cerca de 24 milhões de horas de CPU do tempo do supercomputador, o novo trabalho fornece detalhes emnívelmolecular sobre o comportamento do Spike dessa variante.

As vacinas atuais para SARS-CoV-2, o va­rus que causa COVID-19, são baseadas na forma D614 original do va­rus. Essa nova compreensão da variante G - as mais extensas simulações de supercomputador da forma G nonívelata´mico - pode significar que ela oferece uma base para futuras vacinas.

A equipe descobriu a variante D614G no ini­cio de 2020, quando a pandemia COVID-19 causada pelo va­rus SARS-CoV-2 estava aumentando. Essas descobertas foram publicadas na Cell. Os cientistas observaram uma mutação na protea­na Spike. (Em todas as variantes, éa protea­na Spike que da¡ ao va­rus sua corona caracterí­stica.) Esta mutação D614G, nomeada para o aminoa¡cido na posição 614 no genoma SARS-CoV-2 que sofreu uma substituição do a¡cido aspa¡rtico, prevaleceu globalmente em questãode semanas.

As protea­nas Spike se ligam a um receptor especa­fico encontrado em muitas de nossas células por meio do doma­nio de ligação ao receptor de Spike, levando a  infecção. Essa ligação requer que o doma­nio de ligação do receptor faz a transição estrutural de uma conformação fechada, que não pode se ligar, para uma conformação aberta, que pode.

As simulações nesta nova pesquisa demonstram que as interações entre os blocos de construção do Spike são mais simanãtricas na nova variante da forma G do que na cepa da forma D original. Essa simetria leva a mais picos virais na conformação aberta, de modo que pode infectar uma pessoa com mais facilidade.

Uma equipe de pa³s-doutorandos de Los Alamos - Rachael A. Mansbach (agora professora assistente de Fa­sica na Concordia University), Srirupa Chakraborty e Kien Nguyen - liderou o estudo executando várias simulações em escala de microssegundos das duas variantes em ambas as conformações do doma­nio de ligação ao receptor para iluminar como a protea­na Spike interage com o receptor do hospedeiro e com os anticorpos neutralizantes que podem ajudar a proteger o hospedeiro da infecção. Os membros da equipe de pesquisa também inclua­am Bette Korber, do Laborata³rio Nacional de Los Alamos, e David C. Montefiori, do Duke Human Vaccine Institute.