Prevenção da COVID-19: nanopartículas de óxidos de cobre ou dióxido de titânio na inativação da proteína spike do coronavírus em superfícies!

Coronaviridae é a designação dada a uma grande família de vírus causadores de diversas infecções. Esse nome “Corona” os foi atribuído pois proteínas denominadas spike (S) formam uma configuração semelhante a uma “coroa solar” na superfície do vírus. Essa mesma proteína é responsável por interagir com os receptores celulares ACE2 e permitir com que o vírus entre e infecte a célula, como é ilustrado na Figura 1. 

É possível dizer, portanto, que a proteína spike é a grande responsável pela capacidade de infecção humana do coronavírus. Vale lembrar, ainda, que a estrutura de proteínas, inclusive a spike, é delicadamente regulada: ela só é funcional em condições de pH, temperatura e interações fracas. Quando alteradas, pode ocorrer “desnaturação” da proteína, isto é, a perda de seu formato nativo e, portanto, da sua capacidade de interação com outras proteínas como os receptores celulares, por exemplo. Portanto, a desnaturação de proteínas pode ocorrer a partir de diversas vias.

Anteriormente, Sunada, Minoshima e Hashimoto (2012) já haviam comprovado a ação antiviral de compostos sólidos de cobre como Cu_xO (podendo ser o óxido cuproso CuO ou óxido cúprico Cu₂O) já que o contato de biomoléculas, como as proteínas de superfície viral, com a superfície de óxido de cobre, as desnaturou a partir de uma perturbação nas interações eletrostáticas.

Considerando esses fatores, pesquisadores da Universidade de Tóquio desenvolveram nanofotocatalisadores de rutilo ou dióxido de titânio (TiO₂) e Cu₂O. Essas nanopartículas, de respectivamente 4-8 nm e 1-2 nm, podem ser excitadas pela luz fluorescente, a luz branca utilizada comumente na maioria dos estabelecimentos ao redor do mundo. Isso permite que, a partir da fotocatálise, ou catálise pela luz, os óxidos de cobre possam ser renovados por uma reação de oxirredução com o TiO₂ e, portanto, a atividade antiviral se mantenha constante e por um tempo prolongado.

Os resultados obtidos foram promissores: o uso dos nanofotocatalisadores inibiu a atividade viral não apenas do coronavírus original, mas também da variante alfa, do vírus da gripe Influenza A e do Calicivirus felino, que causa uma infecção respiratória em felinos. O estudo também quantificou a interação da proteína spike com os receptores celulares e, quando submetidos à uma solução com as nanopartículas, ela foi significativamente reduzida. 

O tamanho das nanopartículas (e a nanoescala nesse proposta) é fundamental: é isso que impede que os óxidos de cobre e titânio sedimentem, que permite uma boa difusão deles através da solução, além de ser responsável pela possibilidade do revestimento ser transparente.

As aplicações dessa genial nanotecnologia são variadas, já que os nanofotocatalisadores poderiam estar presentes em géis desinfetantes para as mãos, produtos de limpeza, tinturas e revestimentos. É um grande avanço no combate às infecções virais, principalmente das vias respiratórias.