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Ondas sonoras já utilizadas em exames médicos podem ter um novo alvo surpreendente: vírus .
Em experimentos de laboratório, cientistas demonstraram como pulsos de ultrassom podem destruir o vírus da influenza A (H1N1) e o SARS-CoV-2 , causador da COVID-19 .
Vibrações microscópicas causadas por ondas ultrassônicas são suficientes para romper as membranas que envolvem as partículas virais , demonstraram experimentos, tornando os vírus inativos.
A pesquisa foi liderada por uma equipe da Universidade de São Paulo, no Brasil, e poderá um dia levar a uma alternativa aos antivirais e desinfetantes químicos para vírus envelopados, que possuem uma membrana externa vulnerável a ataques.
“É como combater o vírus aos gritos”, diz o físico computacional Odemir Martinez Bruno, da Universidade de São Paulo.
“Neste estudo, comprovamos que a energia das ondas sonoras causa alterações morfológicas nas partículas virais até que elas explodam, um fenômeno comparável ao que acontece com a pipoca.”
Os experimentos de laboratório foram realizados com aparelhos de ultrassom utilizados em hospitais , com os vírus expostos a frequências de ultrassom na faixa de 3 a 20 MHz.
Os pesquisadores fotografaram as alterações físicas e, em seguida, testaram se as amostras de SARS-CoV-2 tratadas ainda conseguiam infectar modelos de células hospedeiras em laboratório (células Ver-E6).
Havia evidências claras de destruição física dos envelopes virais e, consequentemente, a capacidade do SARS-CoV-2 de infectar células hospedeiras modelo foi drasticamente reduzida.
A abordagem baseia-se na ressonância acústica , sendo que tanto a frequência do ultrassom quanto o formato das partículas virais são importantes.
A ideia é que a frequência da onda sonora corresponda à frequência vibracional natural do envelope viral, levando a vibrações amplificadas que o destroem. Essencialmente, apenas o vírus responde à energia das ondas sonoras, e não as células hospedeiras.
Nas condições testadas, as partículas virais mostraram-se muito mais vulneráveis do que as células circundantes.
A análise confirmou que a temperatura e o pH das células circundantes permaneceram estáveis, descartando danos térmicos ou químicos como causa da ruptura das partículas virais.
Os pesquisadores também destacam que partículas virais como as testadas são esféricas, o formato ideal para sensibilidade ao ultrassom .
“O fenômeno é inteiramente geométrico”, diz Bruno.
“Partículas esféricas, como muitos vírus envelopados, absorvem a energia das ondas ultrassônicas com mais eficácia. É esse acúmulo de energia dentro da partícula que causa alterações na estrutura do envelope viral até que ele se rompa.”
Se essas partículas fossem triangulares ou quadradas, os impactos não seriam os mesmos.
“O ultrassom já é usado para esterilizar equipamentos odontológicos e cirúrgicos, mas funciona por meio de um fenômeno físico diferente chamado cavitação, que destrói o material biológico”, explica Bruno .
“Enquanto a cavitação ocorre em baixas frequências e destrói tanto vírus quanto tecidos através do colapso de bolhas de gás, a ressonância acústica opera em altas frequências.”
A ultrassonografia por ressonância acústica pode solucionar certas limitações dos tratamentos medicamentosos.
O novo método não apresentou os mesmos efeitos destrutivos nas células hospedeiras do modelo ou na solução circundante em condições de laboratório.
E como o alvo é uma estrutura física em vez de uma única via molecular, os pesquisadores esperam que isso possa lidar melhor com os vírus à medida que eles sofrem mutações (o que não alteraria a forma física das partículas).
A equipe espera que sua nova abordagem funcione para outras infecções virais e já começou a investigar como a dengue, o Zika e a Chikungunya poderiam ser combatidas da mesma forma.
O ultrassom é geralmente indolor, não invasivo, relativamente fácil de aplicar e pode ser direcionado com precisão, por isso os pesquisadores têm explorado diversas novas maneiras de utilizá-lo, inclusive para o alívio da dor no cérebro e no tratamento do câncer .
A descoberta é animadora, mas ainda não se trata de um tratamento. Há muito trabalho a ser feito, incluindo o aprimoramento das frequências do ultrassom.
Este estudo limitou-se a testes laboratoriais, sem experimentos em animais ou humanos, e apenas com dois tipos diferentes de vírus. É um bom ponto de partida, mas ainda estamos nos estágios iniciais dessa tecnologia.
“Embora ainda esteja longe do uso clínico, esta é uma estratégia promissora contra vírus envelopados em geral, já que o desenvolvimento de antivirais químicos é complexo e produz resultados difíceis”, afirma o farmacologista Flávio Protásio Veras, da Universidade de São Paulo.
Além disso, é uma solução “verde”, pois não gera resíduos, não causa impacto ambiental e não promove resistência viral.
A pesquisa foi publicada na revista Scientific Reports .
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Fonte: Science Alert – Foto: freepik