Duas plantas selvagens comuns contêm extratos que inibem a capacidade do vírus que causa o COVID-19 de infectar células vivas, segundo um estudo da Emory University. A Scientific Reports publicou os resultados - a primeira grande triagem de extratos botânicos para procurar potência contra o vírus SARS-CoV-2.

Em testes de laboratório, extratos das flores da vara dourada alta (Solidago altissima) e dos rizomas da samambaia águia (Pteridium aquilinum) bloquearam a entrada do SARS-CoV-2 nas células humanas .

Os compostos ativos estão presentes apenas em quantidades minúsculas nas plantas. Seria ineficaz e potencialmente perigoso para as pessoas tentarem se tratar com eles, enfatizam os pesquisadores. Na verdade, a samambaia é conhecida por ser tóxica, eles alertam.

"É muito cedo no processo, mas estamos trabalhando para identificar, isolar e aumentar as moléculas dos extratos que mostraram atividade contra o vírus", diz Cassandra Quave, autora sênior do estudo e professora associada da Emory School of Medicine's Departamento de Dermatologia e Centro de Estudos da Saúde Humana. “Depois de isolarmos os ingredientes ativos, planejamos testar mais sua segurança e seu potencial de longo prazo como medicamentos contra o COVID-19”.

Quave é um etnobotânico, estudando como os povos tradicionais usaram plantas para a medicina para identificar novos candidatos promissores para drogas modernas. Seu laboratório é curador da Quave Natural Product Library, que contém milhares de produtos naturais botânicos e fúngicos extraídos de plantas coletadas em locais ao redor do mundo.

Caitlin Risener, Ph.D. candidato no programa de pós-graduação em Farmacologia Molecular e de Sistemas da Emory e no Centro de Estudos da Saúde Humana, é o primeiro autor do artigo atual.

Em pesquisas anteriores para identificar moléculas potenciais para o tratamento de infecções bacterianas resistentes a medicamentos, o laboratório Quave concentrou-se em plantas que os povos tradicionais usavam para tratar a inflamação da pele.

Dado que o COVID-19 é uma doença recém-surgida, os pesquisadores adotaram uma abordagem mais ampla. Eles criaram um método para testar rapidamente mais de 1.800 extratos e 18 compostos da Quave Natural Product Library quanto à atividade contra o SARS-CoV-2.

"Mostramos que nossa biblioteca de produtos naturais é uma ferramenta poderosa para ajudar na busca de potenciais tratamentos para uma doença emergente", diz Risener. “Outros pesquisadores podem adaptar nosso método de triagem para procurar outros novos compostos em plantas e fungos que podem levar a novos medicamentos para tratar uma variedade de patógenos”.

O SARS-CoV-2 é um vírus de RNA com uma proteína spike que pode se ligar a uma proteína chamada ACE2 nas células hospedeiras. "A proteína spike viral usa a proteína ACE2 quase como uma chave entrando em uma fechadura, permitindo que o vírus entre em uma célula e a infecte", explica Quave.

Os pesquisadores criaram experimentos com partículas semelhantes a vírus, ou VLPs, de SARS-CoV-2 e células programadas para superexpressar ACE2 em sua superfície. Os VLPs foram despojados da informação genética necessária para causar uma infecção por COVID-19. Em vez disso, se uma VLP conseguisse se ligar a uma proteína ACE2 e entrar em uma célula, ela seria programada para sequestrar o maquinário da célula para ativar uma proteína verde fluorescente.

Um extrato vegetal foi adicionado às células em uma placa de Petri antes de introduzir as partículas virais. Ao apontar uma luz fluorescente para o prato, eles puderam determinar rapidamente se as partículas virais conseguiram entrar nas células e ativar a proteína verde.

Os pesquisadores identificaram um punhado de ocorrências para extratos que protegiam contra a entrada viral e, em seguida, concentraram-se naqueles que mostravam a atividade mais forte: Tall goldenrod e eagle fern. Ambas as espécies de plantas são nativas da América do Norte e são conhecidas por usos medicinais tradicionais pelos nativos americanos.

Experimentos adicionais mostraram que o poder protetor dos extratos de plantas funcionou em quatro variantes do SARS-CoV-2: alfa, teta, delta e gama.

Para testar ainda mais esses resultados, o laboratório Quave colaborou com o coautor Raymond Schinazi, professor de pediatria da Emory, diretor da Divisão de Laboratório de Farmacologia Bioquímica da Emory e codiretor do Grupo de Trabalho Científico da Cura do HIV no Emory University Center, patrocinado pelo NIH para a Pesquisa da AIDS. Líder mundial no desenvolvimento de antivirais, Schinazi é mais conhecido por seu trabalho pioneiro em medicamentos inovadores para o HIV.

A classificação de biossegurança mais alta do laboratório Schinazi permitiu que os pesquisadores testassem os dois extratos de plantas em experimentos usando o vírus SARS-CoV-2 infeccioso em vez de VLPs. Os resultados confirmaram a capacidade dos extratos de goldenrod alto e samambaia de águia de inibir a capacidade do SARS-CoV-2 de se ligar a uma célula viva e infectá-la.

"Nossos resultados preparam o terreno para o uso futuro de bibliotecas de produtos naturais para encontrar novas ferramentas ou terapias contra doenças infecciosas", diz Quave.

Como próximo passo, os pesquisadores estão trabalhando para determinar o mecanismo exato que permite que os dois extratos vegetais bloqueiem a ligação às proteínas ACE2.

Para Risener, uma das melhores partes do projeto é que ela mesma coletou amostras de goldenrod alto e samambaia. Além de coletar plantas medicinais de todo o mundo, o laboratório Quave também faz viagens de campo às florestas do Joseph W. Jones Research Center, na Geórgia do Sul. A Fundação Woodruff estabeleceu o centro para ajudar a conservar um dos últimos remanescentes do ecossistema único de pinheiros de folha longa que uma vez dominou o sudeste dos Estados Unidos.

"É incrível entrar na natureza para identificar e desenterrar plantas", diz Risener. "Isso é algo que poucos alunos de pós-graduação em farmacologia conseguem fazer. Vou ficar coberto de terra da cabeça aos pés, ajoelhado no chão e radiante de emoção e felicidade."

Ela também auxilia na preparação dos extratos vegetais e na montagem dos espécimes para o Herbário Emory.

"Quando você mesmo coleta um espécime, seca e preserva as amostras, obtém uma conexão pessoal", diz ela. "É diferente de alguém simplesmente entregar a você um frasco de material vegetal em um laboratório e dizer: 'Analise isso'."

Depois de se formar, Risener espera uma carreira em divulgação e educação para políticas científicas em torno da pesquisa de compostos naturais. Alguns dos medicamentos mais famosos derivados de plantas incluem a aspirina (do salgueiro), a penicilina (de fungos) e a terapia do câncer Taxol (do teixo).

“As plantas têm uma complexidade química tão grande que os humanos provavelmente não conseguiriam inventar todos os compostos botânicos que estão esperando para serem descobertos”, diz Risener. "O vasto potencial medicinal das plantas destaca a importância de preservar os ecossistemas."