Desenvolvimento de vacina multiepítopo e análise de potenciais inibidores da protease Mpro do Sars-CoV-2 via vacinologia reversa e bioquímica computacional

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Campos, Daniel Melo de Oliveira
• Orientador(a): Oliveira, Jonas Ivan Nobre
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sars-CoV-2; Vacina multiepítopo; Inibidores não covalentes; Protease Mpro; Química computacional
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60498

As infecções causadas pelo SARS-CoV-2 representaram uma ameaça significativa à saúde pública global e continua sendo uma questão relevante e complexa. Esta tese teve como objetivo explorar novas abordagens para o combate ao vírus, focando no desenvolvimento de uma vacina multiepítopo e na identificação de potenciais inibidores da protease Mpro. Foram realizados dois estudos in silico: um dedicado ao design de uma vacina multiepítopo utilizando vacinologia reversa e outro voltado para o desenvolvimento de inibidores não covalentes por meio de química computacional. Além disso, a tese inclui uma revisão crítica sobre estratégias antivirais emergentes. Dessa forma, o primeiro capítulo desta tese apresenta uma revisão em forma de comentário sobre os alvos promissores e as estratégias farmacológicas adotadas durante o período pandêmico. Entre os principais alvos estavam a Mpro, a glicoproteína S e a TMPRSS2. Conclui-se que, apesar dos avanços, ainda eram necessárias evidências definitivas sobre a eficácia desses tratamentos. Enquanto isso, o reposicionamento de medicamentos existentes e o uso de plasma convalescente permaneciam como as melhores alternativas até que uma vacina eficaz fosse desenvolvida. No segundo capítulo, realizamos um estudo in sílico para o desenvolvimento de uma nova vacina multiepítopo contra SARS-CoV-2, incluindo as variantes Alfa, Beta, Gama, Delta e Omicron. Utilizamos uma abordagem imunoinformática para identificar os melhores epítopos imunogênicos das quatro proteínas estruturais do vírus (S, M, N e E) de 475 genomas sequenciados de regiões com alta incidência da doença. A vacina foi modelada, refinada, validada, e seu acoplamento molecular com o receptor TLR3 foi avaliado. Os resultados sugerem que a vacina candidata aumenta a resposta de anticorpos e deve ser testada em ensaios clínicos. No terceiro capítulo, avaliamos e comparamos dois potenciais inibidores não covalentes da Mpro do SARS-CoV-2, WU-04 e ML188, utilizando abordagens de química computacional, incluindo cálculos quânticos e análise ADMET. Nossos resultados revelaram que os resíduos Met165, Asn142, Glu166, His41 e Leu141 são críticos, pois interagem com alta afinidade com ambos os inibidores, sugerindo que esses resíduos são essenciais para a estabilização do complexo. A energia total calculada para o complexo Mpro-WU-04 foi de -52,21 kcal/mol, enquanto para o Mpro-ML188 foi de -40,47 kcal/mol, indicando que o inibidor WU-04 possui maior afinidade energética.