Acelerador de partículas brasileiro revela imagens de proteína do coronavírus

O maior acelerador de partículas do hemisfério sul está fazendo sua estreia em grande estilo. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron revelou as primeiras imagens em 3D feitas pelo Sirius, o maior acelerador de partículas do Brasil, inaugurado no final de 2018. As fotos mostram nada menos que as proteínas 3CL, uma das principais estruturas do novo coronavírus. Veja o vídeo:

A amostra analisada nos primeiros experimentos no Sirius foi a proteína 3CL do SARS-CoV-2. pic.twitter.com/x624zTJbVB

— Andreza Galdeano (@GaldeanoAndreza) July 11, 2020

Os resultados fazem parte de um projeto do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que abre hoje (13) as inscrições para pesquisadores que quiserem estudar o SARS-Cov-2 no acelerador de partículas. Os interessados devem mandar propostas de pesquisa que serão avaliadas pelo CNPEM.

O centro procura reunir cientistas para compreender melhor as estruturas moleculares do vírus. A estação “Manacá” será dedicada ao estudo de proteínas e amostras relacionadas à doença. 

A proteína 3CL, por exemplo, está relacionada ao mecanismo de replicação do coronavírus. Ao inibir a atividade dessa proteína, é possível interferir na reprodução do vírus – o que pode levar ao desenvolvimento de tratamentos ou medicamentos eficazes para a Covid-19. 

Para chegar lá, os pesquisadores precisam entender a estrutura da proteína – ou seja, como os seus átomos estão organizados. A técnica de difração de raios X, usada no acelerador, faz justamente isso: detecta cada um dos átomos da proteína, formando um mapa em 3D deles, como o que você vê aqui embaixo.

Com essas informações, é possível identificar “pontos fracos” na estrutura e criar medicamentos para bloquear a ação da proteína. O mesmo já foi feito com o HIV. Algumas das drogas usadas hoje para o tratamento da AIDS foram desenvolvidas com base nas informações estruturais do vírus e das proteínas.

Na prática, o acelerador de partículas funciona como um microscópio gigante – só que muito mais potente. Ele revela com detalhes as estruturas que um microscópio não chega nem perto, como moléculas e átomos. Para isso, não basta ampliar a imagem. É preciso jogar radiação nelas e ver o resultado.

As partículas circulam no acelerador até atingirem uma velocidade muito alta. O Sirius acelera apenas elétrons, que chegam a dar até 580 mil voltas por segundo lá dentro. Esses elétrons emitem uma radiação quando adquirem energia (a difusão de raios X, que mencionamos antes). 

Enquanto isso, a proteína fica paradinha recebendo essa radiação, assim como você precisa ficar parado quando vai fazer um exame de raio X ou uma tomografia. Os raios atravessam a proteína com tanta precisão que fazem o “contorno” dos átomos, possibilitando aos cientistas estudarem a estrutura a fundo.

As imagens do 3CL produzidas pelo Sirius já haviam sido feitas por aceleradores de outros países, mas isso é um bom sinal: é uma confirmação de que o Sirius consegue gerar resultados com precisão, além de reforçar a credibilidade para a produção de pesquisas inéditas.

O Sirius possui 518 metros de circunferência, sendo um dos aceleradores de luz síncrotron (o nome vem de “sincronia” e “elétrons”) mais avançados do mundo. Ele começou a ser construído em 2014, foi inaugurado em 2018 e passou a funcionar em 2019. Ao todo, a construção custou R$1,8 bilhões, se tornando a maior empreitada científica do Brasil. Se quiser saber o motivo para tanto investimento, você confere uma matéria completa com todos os detalhes sobre o Sirius aqui.