Por Michael Schirber
Live Science
Os cientistas podem um dia ser capazes de destruir vírus da mesma forma que os cantores de ópera presumivelmente quebram taças de vinho. Uma nova pesquisa determinou matematicamente as frequências nas quais vírus simples poderiam ser abalados até a morte.
"O capsídeo de um vírus é algo como o casco de uma tartaruga", disse o físico Otto Sankey, da Universidade Estadual do Arizona. "Se o invólucro pode ser comprometido [por vibrações mecânicas], o vírus pode ser inativado."
Evidências experimentais recentes mostraram que pulsos de laser sintonizados na frequência certa podem matar certos vírus. No entanto, localizar essas chamadas frequências ressonantes é um pouco de tentativa e erro.
Os experimentos devem apenas tentar uma ampla variedade de condições e esperar que sejam encontradas condições que possam levar ao sucesso", disse Sankey à LiveScience.
Para agilizar essa busca, Sankey e seu aluno Eric Dykeman desenvolveram uma maneira de calcular o movimento vibracional de cada átomo em uma concha de vírus. A partir disso, eles podem determinar as frequências ressonantes mais baixas.
Como exemplo de sua técnica, a equipe modelou o vírus satélite da necrose do tabaco e descobriu que esse pequeno vírus ressoa fortemente em torno de 60 Giga-hertz (onde um Giga-hertz é um bilhão de ciclos por segundo), conforme relatado na edição de 14 de janeiro da Physical Review Letters.
Uma sentença de morte do vírus
Todos os objetos têm frequências ressonantes nas quais oscilam naturalmente. Pegue uma corda de guitarra e ela vibrará em uma frequência ressonante.
Mas ressoar pode ficar fora de controle. Um exemplo famoso é a Ponte Tacoma Narrows, que se deformou e finalmente desmoronou em 1940 devido a um vento que balançou a ponte para frente e para trás em uma de suas frequências ressonantes.
Os vírus são suscetíveis ao mesmo tipo de excitação mecânica. Um grupo experimental liderado por K. T. Tsen, da Universidade Estadual do Arizona, mostrou recentemente que pulsos de luz laser podem induzir vibrações destrutivas em conchas de vírus.
"A ideia é que o tempo em que o pulso está ligado é de cerca de um quarto de um período de vibração", disse Sankey. "Como empurrar uma criança em um balanço do repouso, um empurrão impulsivo faz o vírus tremer."
É difícil calcular que tipo de impulso matará um vírus, uma vez que pode haver milhões de átomos em sua estrutura de casca. Um cálculo direto dos movimentos de cada átomo levaria várias centenas de milhares de Gigabytes de memória do computador, explicou Sankey. Ele e Dykeman encontraram um método para calcular as frequências ressonantes com muito menos memória.
Na prática
A equipe planeja usar sua técnica para estudar outros vírus mais complicados. No entanto, ainda está muito longe de usar isso para neutralizar os vírus em pessoas infectadas.
Um desafio é que a luz laser não pode penetrar na pele muito profundamente. Mas Sankey imagina que um paciente pode estar ligado a uma máquina semelhante a uma diálise que transporta o sangue através de um tubo onde ele pode ser atingido por um laser. Ou talvez, o ultrassom pode ser usado em vez de lasers.
Esses tratamentos presumivelmente seriam mais seguros para os pacientes do que muitos medicamentos antivirais que podem ter efeitos colaterais terríveis. As células normais não devem ser afetadas pelos lasers ou ondas sonoras que matam o vírus porque têm frequências ressonantes muito mais baixas do que as dos vírus, disse Sankey.
Além disso, é improvável que os vírus desenvolvam resistência à agitação mecânica, como fazem com as drogas.
"Este é um campo tão novo, e há tão poucos experimentos, que a ciência ainda não teve tempo suficiente para provar a si mesma", disse Sankey. "Continuamos esperançosos, mas permanecemos céticos ao mesmo tempo."