Pesquisadores usando inteligência artificial identificaram uma proteína de superfície no vírus monkeypox que provoca anticorpos neutralizantes fortes em ratos. A proteína, chamada OPG153, poderia formar a base de vacinas e terapias com anticorpos mais simples contra mpox e pode também informar contramedidas futuras contra varíola, de acordo com um estudo em Science Translational Medicine.
Uma equipe internacional de cientistas relatou um potencial novo ponto fraco no vírus monkeypox (MPXV), usando inteligência artificial para destacar uma proteína de superfície pouco estudada, OPG153, como um alvo promissor para vacinas e medicamentos.
Em trabalho publicado em Science Translational Medicine, os pesquisadores mostram que OPG153 é alvejado por potentes anticorpos neutralizantes isolados de pessoas que se recuperaram de mpox ou foram vacinadas contra poxvírus relacionados. O estudo descobriu que o uso dessa proteína como componente de vacina em ratos desencadeou uma forte resposta de anticorpos neutralizantes, sugerindo uma maneira mais focada de projetar vacinas e terapias com anticorpos futuras.
A pesquisa se baseia no surto global de mpox em 2022, que se espalhou para vários países e infectou mais de 150.000 pessoas, causando quase 500 mortes e sintomas incluindo doença semelhante à gripe, erupções e lesões. Crianças, mulheres grávidas e pessoas com sistemas imunológicos comprometidos foram identificadas como de maior risco para doença grave. Durante aquele surto, as autoridades de saúde dependeram fortemente de vacinas contra varíola, que dependem de vírus inteiros enfraquecidos e podem ser custosas e complexas de fabricar.
"Diferente de uma vacina de vírus inteiro que é grande e complicada de produzir, nossa inovação é apenas uma única proteína que é fácil de fazer", disse Jason McLellan, professor de biociências moleculares na The University of Texas at Austin e coautor principal do estudo, em um comunicado divulgado pela universidade.
Os coautores principais Rino Rappuoli e Emanuele Andreano da Fondazione Biotecnopolo di Siena na Itália identificaram 12 anticorpos monoclonais que neutralizam MPXV analisando sangue de pessoas infectadas ou vacinadas. Para determinar quais componentes virais esses anticorpos reconheceram entre cerca de 35 proteínas de superfície conhecidas, a equipe de McLellan na UT Austin usou o modelo de IA AlphaFold 3 para prever parceiros de ligação prováveis.
O modelo apontou com alta confiança para OPG153, uma proteína de superfície codificada pelo gene orthopoxviral 153. Experimentos de laboratório confirmaram que vários anticorpos derivados de pacientes se ligavam fortemente à OPG153 e neutralizavam múltiplos clados de MPXV e vírus vaccinia in vitro. Em estudos com ratos, a imunização com MPXV OPG153 gerou uma potente resposta de anticorpos neutralizantes contra MPXV e vaccinia, apoiando seu potencial como antígeno vacinal.
"Levaria anos para encontrar esse alvo sem IA", disse McLellan. "Foi realmente empolgante porque ninguém havia considerado essa proteína antes para desenvolvimento de vacinas ou anticorpos. Nunca havia sido mostrado como alvo de anticorpos neutralizantes."
Como o MPXV está intimamente relacionado ao vírus que causa varíola, a equipe observa que abordagens focadas em OPG153 podem também auxiliar esforços para desenvolver vacinas melhoradas contra varíola ou tratamentos com anticorpos.
Os pesquisadores descrevem sua estratégia como uma forma de "vacinologia reversa": começando com anticorpos produzidos naturalmente por pessoas que sobreviveram à infecção ou foram vacinadas, depois trabalhando para trás para identificar o antígeno viral e engenhar versões que possam elicitar anticorpos semelhantes em modelos animais.
A The University of Texas at Austin apresentou um pedido de patente cobrindo o uso de OPG153 e construtos relacionados como antígenos vacinais, enquanto a Fondazione Biotecnopolo di Siena solicitou patentes para anticorpos que visam OPG153. De acordo com a UT Austin, o trabalho foi financiado em parte pela Welch Foundation.
