Pesquisadores mostraram pela primeira vez em detalhes como os núcleos virais do HIV-1 entram no núcleo da célula

Em um estudo recente e marcante, cientistas descobriram como o HIV-1 penetra a barreira nuclear da célula – uma descoberta que pode mudar a forma como as estratégias antivirais são abordadas. O estudo, liderado pelo Professor Peijun Zhang, Diretor do eBIC na Diamond, utilizou microscopia crioeletrônica de ponta para obter imagens do núcleo viral do HIV-1 durante a entrada nuclear – uma etapa difícil, mas crucial, no ciclo de vida do vírus.

As descobertas, publicadas na Nature Microbiology, foram possíveis graças aos recursos de crio-EM do eBIC, o Centro Nacional de Bioimagem Eletrônica do Reino Unido. Pesquisadores do laboratório do Professor Zhang na Universidade de Oxford usaram uma técnica chamada permeabilização celular para tornar a membrana celular permeável sem destruir a própria célula. Eles conseguiram simular o processo de infecção pelo HIV em células humanas e capturar quase 1.500 núcleos virais incorporados ao núcleo da célula.

O estudo mostrou que o sucesso do HIV-1 em entrar no núcleo depende do formato e da flexibilidade de seus núcleos virais, da adaptabilidade do complexo do poro nuclear (NPC) e de fatores do hospedeiro, como o CPSF6.

CPSF6 é uma proteína da célula hospedeira que desempenha um papel fundamental nos estágios iniciais da infecção pelo HIV-1, principalmente durante a entrada do vírus no núcleo e a integração no genoma do hospedeiro.

Anteriormente, acreditava-se que o complexo do poro nuclear era uma estrutura rígida e fixa que permitia a passagem apenas de certas moléculas. No entanto, o estudo mostrou que os poros nucleares são muito mais flexíveis – eles podem se expandir e mudar de forma para permitir a passagem de partículas do HIV (núcleos virais).

No entanto, nem todos os núcleos virais conseguem chegar ao núcleo: se o núcleo for muito frágil ou não puder interagir com a proteína CPSF6, ele fica preso no poro ou permanece do lado de fora. Isso significa que os poros nucleares não são apenas "portas" passivas, mas sim participantes ativos na decisão de quais vírus podem entrar. Esta é uma compreensão fundamentalmente nova da infecção pelo HIV e de como o vírus interage com nossas células.

O vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) continua sendo uma das ameaças mais graves à saúde humana desde o seu primeiro caso relatado em 1981, causando mais de 42 milhões de mortes e mais de 1 milhão de novas infecções anualmente. Essas descobertas não apenas aumentam nossa compreensão do HIV-1, mas também demonstram o poder da biologia estrutural in situ para elucidar processos celulares complexos.

Este trabalho representa um avanço significativo na visualização do HIV em seu estágio crítico e na compreensão de como ele pode ser potencialmente interrompido.