Com supercomputador e modelo 3D, estudo mostra como coronavírus é transportado dentro de gotículas no ar

Um grupo de 50 pesquisadores alcançou um efeito inédito: conseguiu criar um modelo do vírus causador da Covid-19 dentro de um aerossol – partículas microscópicas suspensas no ar. Com isso, os pesquisadores conseguiram identificar padrões que podem explicar por que algumas variantes são mais transmissíveis que outras.

A principal hipótese apontada pelo estudo é que a proteína spike interage muito bem com o muco pulmonar devido a diferença de cargas de íons entre eles. O trabalho, ainda sem revisão por pares, foi publicado no dia 15 de novembro na plataforma de pré-prints bioRxvi e não foi ainda divulgado por uma revista científica.

São chamados de aerossóis partículas menores do que as gotículas que ficam suspensas no ar e são invisíveis ao olho nu quando falamos.

No começo da pandemia, as primeiras pesquisas apontaram que as gotículas liberadas quando tossimos ou espirramos eram mais perigosas para o contágio do que os aerossóis emitidos quando falamos. Contudo, estudos epidemiológicos mostraram que os aerossóis, por serem mais leves, podem viajar longas distâncias e permanecer no ar por longos períodos de tempo.

“São esses aerossóis finos que podem viajar mais longe e chegar ao pulmão profundo, que podem ser devastadores”, afirmou Rommie Amaro, professora de química e bioquímica da Universidade da Califórnia em San Diego e líder do estudo que fez a modelagem 3D da variante delta.

Supercomputador cria modelo 3D que explica como o coronavírus é transmitido por aerossóis https://t.co/A67I3YK4nD

— Portal Rondon (@portalrondon) December 2, 2021

Cálculos de Supercomputador

Rommie Amaro contou com o esforço de 9 universidades, 2 laboratórios, 2 empresas e um dos computadores mais potentes do mundo: o Summit. O Summit é um dos poucos supercomputadores no mundo capaz de realizar essas simulações em grande escala, o que permitiu aos pesquisadores ver aerossóis em um bilhão de átomos – um feito sem precedentes.

“Não existe uma ferramenta experimental, nenhum microscópio que permita às pessoas verem as partículas com tantos detalhes, mas este novo microscópio computacional nos permite ver o que acontece com o vírus – como ele se move e como permanece infeccioso durante o voo”, disse Amaro.

Maior carga positiva, mais transmissível

O experimento mostrou que os aerossóis emitidos por uma pessoa infectada são compostos, basicamente, pelo vírus causador da Covid, muco pulmonar e íons de cálcio.

Além disso, já é conhecido que o coronavírus possui uma proteína spike acima da sua membrana viral, e ela é responsável por infectar novas células ao mesmo tempo que atua como mais uma barreira que protege o material genético do vírus, garantindo a sua sobrevivência.

O que garante o sucesso de transmissão do coronavírus quando é expelido pelo corpo humano no momento da fala até que encontre outro hospedeiro é o muco pulmonar, de acordo com os pesquisadores.

Caso contrário, o vírus não sobreviveria tanto tempo no aerossol. Pesquisadores acreditam que, ao evaporar, o aerossol destrua parte do material genético do vírus.

Conforme mostra o modelo, o muco pulmonar não fica disperso sem rumo dentro do aerossol, muito pelo contrário. Com carga elétrica negativa, ele é atraído pela proteína spike, de carga positiva.

A investigação revelou que a carga da proteína spike varia de acordo com a cepa analisada. A delta, por exemplo, é mais positiva do que a cepa original, identificada na China em 2019. Essa revelação pode ajudar a explicar porque algumas variantes são mais transmissíveis que outras.

Em entrevista ao New York Times, Amaro revelou que pretende estudar a variante ômicron, identificada na África do Sul em 24 de novembro, mas que as primeiras descobertas já levantaram um alerta: a nova variante é mais positiva do que a delta.