Spray nasal antiviral: IA transforma interferon-lambda em barreira contra gripe e Covid-19

Pesquisadores do Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) anunciaram o desenvolvimento de um spray nasal antiviral que emprega inteligência artificial para reforçar a proteína interferon-lambda e bloquear vírus respiratórios, como gripe e Covid-19, logo na porta de entrada do organismo. Ao combinar design proteico computacional e tecnologias de liberação prolongada, a equipe busca oferecer uma defesa inicial rápida, estável e escalável para surtos atuais e futuros.

Por que um spray nasal antiviral pode mudar o combate aos vírus respiratórios

O ponto de partida do projeto reside em um problema bem conhecido: influenza, SARS-CoV-2 e outros vírus que utilizam as vias aéreas superiores como rota de infecção sofrem mutações contínuas e geram múltiplas cepas. Vacinas continuam essenciais, mas levam tempo para serem atualizadas e distribuídas. Um spray nasal antiviral capaz de atuar nos primeiros minutos da exposição viral poderia preencher esse intervalo crítico, reduzindo a carga viral inicial e, potencialmente, a transmissão comunitária.

Nesse contexto, a equipe do KAIST focou na mucosa nasal, onde os vírus se fixam antes de alcançar o trato respiratório inferior. A ideia é simples: se o patógeno for neutralizado ainda na cavidade nasal, o ciclo de infecção pode ser interrompido antes que sintomas graves apareçam ou que o vírus seja disseminado a outras pessoas.

Como o spray nasal antiviral foi concebido a partir do interferon-lambda

Para materializar a proposta, os cientistas recorreram ao interferon-lambda, proteína do sistema imunológico conhecida por desencadear resposta antiviral local. Essa molécula já demonstrou eficácia contra diversos vírus respiratórios em estudos anteriores, porém apresenta fragilidade estrutural. Quando formulado como spray, degrada-se rapidamente em contato com calor, enzimas presentes no muco e variáveis de pH da cavidade nasal.

As limitações físicas do interferon-lambda costumam exigir cadeias de frio rigorosas para armazenamento e transporte, inviáveis em muitas regiões. Portanto, tornar a proteína mais resistente era uma condição indispensável. Conforme detalhado pelo KAIST, a inteligência artificial foi empregada para inspecionar a estrutura atômica da proteína e prever quais segmentos apresentavam maior suscetibilidade à desnaturação ou à agregação.

Interferon-lambda reforçado por IA no spray nasal antiviral

Utilizando algoritmos avançados de design proteico, os pesquisadores redesenharam regiões consideradas frágeis, convertendo hélices e folhas beta instáveis em estruturas mais rígidas. Ao mesmo tempo, pontos da superfície que favoreciam a formação de agregados foram substituídos por aminoácidos menos propensos à interação indesejada. A inteligência artificial mapeou também locais estratégicos para inserção de glicanos — cadeias de açúcar — capazes de criar uma barreira protetora adicional contra degradação.

Como resultado, a nova variante do interferon-lambda permaneceu intacta por até duas semanas mesmo a 50 °C, temperatura superior ao padrão de armazenamento de muitos fármacos. Esse salto de estabilidade implica que o spray nasal antiviral dispensa freezers ou gelo seco e pode ser distribuído em regiões de clima quente sem perda de potência.

Estratégias para vencer as barreiras do muco nasal com spray nasal antiviral

Além da estabilidade térmica, o projeto enfrentou outro obstáculo: a viscosidade natural do muco nasal. Para que a proteína alcance as células alvo, precisa difundir-se em meio a uma matriz pegajosa formada por mucinas. A solução veio em duas camadas sucessivas.

Primeiro, a proteína modificada foi encapsulada em nanolipossomas, vesículas lipídicas que protegem o conteúdo ativo e facilitam a penetração no muco. Segundo, o conjunto recebeu um revestimento de quitosana, polímero que aumenta a aderência à mucosa. Essa combinação prolonga o tempo de permanência do fármaco na cavidade nasal, garantindo liberar interferon-lambda de forma sustentada.

Testes laboratoriais mostraram difusão eficiente mesmo em muco espesso, situação típica de pacientes com infecções respiratórias. O prolongamento da permanência local é relevante porque amplia a janela de proteção, reduzindo a necessidade de múltiplas aplicações ao longo do dia.

Resultados dos testes pré-clínicos do spray nasal antiviral

Para avaliar a eficácia prática, o grupo aplicou a formulação em modelos animais desafiados com vírus influenza. Três indicadores foram monitorados: carga viral na cavidade nasal, sintomas clínicos e progressão para pulmões. O spray nasal antiviral reduziu a carga viral local em mais de 85 % comparado ao grupo controle, logo nas primeiras horas da infecção.

A queda expressiva de partículas virais impediu a migração significativa do patógeno para vias aéreas inferiores, evidenciando a ação de barreira pretendida. Embora o estudo tenha se concentrado em influenza, a equipe destaca que a via de ação do interferon-lambda não é específica de um único vírus. Por induzir uma resposta imunológica ampla, a proteína tende a oferecer proteção cruzada contra diferentes cepas de influenza e variantes de SARS-CoV-2.

Perspectivas de uso global para o spray nasal antiviral

Os responsáveis pelo trabalho enfatizam três pontos que podem acelerar a adoção em escala mundial. O primeiro é a ausência de cadeia de frio complexa, consequência direta da estabilidade alcançada. Países com infraestrutura limitada poderão armazenar e transportar o produto em temperatura ambiente.

O segundo aspecto é a escalabilidade. A plataforma de design proteico assistido por IA pode ser aplicada a outras moléculas terapêuticas, permitindo o desenvolvimento de diferentes sprays ou vacinas mucosais com rapidez semelhante. Por fim, o custo de produção de proteínas recombinantes vem caindo, o que abre caminho para preços acessíveis.

Embora ainda sejam necessários ensaios clínicos em humanos para confirmar segurança e eficácia, os resultados pré-clínicos sugerem que o spray nasal antiviral pode tornar-se um componente crucial de estratégias de contenção de futuras pandemias. Ao criar uma linha de defesa inicial na mucosa nasal, a formulação tem potencial para reduzir transmissões em ambientes de alto risco, como escolas, transportes públicos e unidades de saúde.

Com base nos testes em animais, na robustez estrutural obtida e na possibilidade de fabricação em larga escala, a equipe do KAIST projeta que o mesmo conceito tecnológico possa originar tratamentos intranasais contra outros patógenos respiratórios, inclusive vírus ainda desconhecidos que venham a surgir.

As descobertas indicam um horizonte em que produtos intranasais baseados em interferon-lambda redesenhado por inteligência artificial ofereçam proteção imediata enquanto campanhas de vacinação são organizadas, reforçando a resposta global a surtos de influenza, Covid-19 ou variantes futuras.