Produção recombinante do RBD do vírus SARS-CoV-2 e desenvolvimento de plataforma para bioprospecção de inibidores de fusão - Reis, Aline [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
A COVID-19 é uma síndrome respiratória aguda grave de origem viral, tendo emergido em 2019 e evoluiu para uma pandemia global com cerca de 670 milhões de casos e 6,8 milhões de mortes registradas até 2023. Seus sintomas principais envolvem febre, tosse seca, fadiga, falta de ar, mialgia e distúrbios gastrointestinais, podendo ser fatal. O agente causador da COVID-19, denominado SARS-CoV-2, é um betacoronavírus envelopado de RNA positivo e dentre suas proteínas estruturais, a proteína Spike (proteína S) desempenha um papel crucial na infecção, ela possui o domínio de ligação ao receptor (RBD) que se liga à enzima conversora de angiotensina tipo 2 (ACE2), permitindo a fusão do vírus com as células hospedeiras. Apesar do rápido desenvolvimento e aplicação das vacinas, sua eficácia enfrenta desafios, como grupos não vacináveis, baixa adesão a doses de reforço, constante evolução do vírus e o aparecimento de sequelas pós infecção. Nesse cenário, é crucial investir em tecnologias além das vacinas, como antivirais, para combater a infecção e suas sequelas. Os inibidores de fusão são uma classe de antivirais que agem nas primeiras etapas da infecção, bloqueando a ligação e fusão do vírus as células hospedeiras, e desde o início da pandemia houve a busca intensa por esses fármacos. Uma das técnicas utilizadas para essa bioprospecção é a cultura de células com o vírus, que apesar de ser o padrão para testes de antivirais, é trabalhosa, de alto custo e que requer mão de obra especializada, além de representar riscos de biossegurança. Alternativas tecnológicas têm sido desenvolvidas para facilitar a triagem de antivirais, incluindo a plataforma proposta neste estudo. Baseada na atividade carboxipeptidase do receptor ACE2 e sua interação com o RBD, essa plataforma busca contribuir para a bioprospecção de inibidores de fusão contra o SARS-CoV-2, oferecendo uma abordagem, rápida, segura e mais barata. Através da produção recombinante do RBD em plataforma procariótica e ensaios fluorimétricos e enzimáticos o presente trabalho demonstrou que o RBD é capaz de aumentar a atividade enzimática da ACE2 em cerca de 6 vezes e que é possível utilizar essa modulação para realizar a triagem de inibidores de fusão bem como anticorpos neutralizadores.

COVID-19 is a severe acute respiratory syndrome of viral origin, having emerged in 2019 and has evolved into a global pandemic with around 670 million cases and 6.8 million deaths recorded by 2023. Its main symptoms involve fever, dry cough , fatigue, shortness of breath, myalgia and gastrointestinal disorders, which can be fatal. The causative agent of COVID-19, called SARS-CoV-2, is an enveloped betacoronavirus with positive RNA and among its structural proteins, the Spike protein (S protein) plays a crucial role in the infection, it has the receptor binding domain (RBD) that binds to angiotensin-converting enzyme type 2 (ACE2), allowing the virus to fuse with host cells. Despite the rapid development and application of vaccines, their effectiveness faces challenges, such as non-vaccinatable groups, low adherence to booster doses, constant evolution of the virus and the appearance of post-infection sequelae. In this scenario, it is crucial to invest in technologies beyond vaccines, such as antivirals, to combat the infection and its consequences. Fusion inhibitors are a class of antivirals that act in the first stages of infection, blocking the binding and fusion of the virus to host cells, and since the beginning of the pandemic there has been an intense search for these drugs. One of the techniques used for this bioprospecting is the culture of cells with the virus, which despite being the standard for antiviral testing, is labor-intensive, high-cost and requires specialized labor, in addition to posing biosafety risks. Technological alternatives have been developed to facilitate antiviral screening, including the platform proposed in this study. Based on the carboxypeptidase activity of the ACE2 receptor and its interaction with the RBD, this platform seeks to contribute to the bioprospecting of fusion inhibitors against SARS-CoV-2, offering an effective, fast, safe and cheaper approach. Through recombinant production of RBD, fluorimetric and enzymatic assays, the present work demonstrated that RBD is capable of increasing the enzymatic activity of ACE2 by up to 6 times and that it is possible to use this modulation to screen fusion inhibitors as well as antibodies. neutralizers.
Recombinant production of the RBD of the SARS-CoV-2 virus and development of a platform for bioprospecting of fusion inhibitors
Keywords: COVID-19; SARS-CoV-2; RBD; ACE2; Proteínas recombinantes; Atividade enzimática; Recombinant proteins; Enzymatic activity