Pesquisadores da USP usam ultrassom para destruir vírus envelopados como Sars-Cov-2 e H1N1

Um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) abre caminho para uma nova abordagem no tratamento de infecções virais. Em artigo publicado na revista Scientific Reports, cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) demonstraram que ondas de ultrassom de alta frequência, similares às usadas em exames de imagem, conseguem inativar vírus envelopados como o Sars-CoV-2 e o H1N1 sem causar danos às células humanas.

O princípio por trás da descoberta é a ressonância acústica. As ondas sonoras geram uma vibração interna que provoca alterações estruturais na partícula viral até sua ruptura. O fenômeno foi comparado pelos autores ao estouro da pipoca. Ao se degradar, o envelope protetor do vírus se deforma e perde a capacidade de invadir células humanas.

A descoberta contraria teorias clássicas da física. O comprimento de onda do ultrassom é muito maior que o tamanho do vírus, o que em tese impediria a interação. Os pesquisadores atribuem o sucesso da técnica à geometria das partículas. Vírus envelopados geralmente têm formato esférico, o que favorece a absorção de energia. Formatos triangulares ou quadrados não produziriam o mesmo efeito.

A equipe já realiza testes in vitro contra outros patógenos, como dengue, chikungunya e zika. A estratégia é considerada particularmente promissora porque o desenvolvimento de medicamentos antivirais químicos é complexo e frequentemente enfrenta obstáculos. Além disso, a técnica não gera resíduos, não causa impacto ambiental e não favorece a resistência viral, sendo classificada pelos pesquisadores como uma solução verde.

O estudo reuniu físicos teóricos e acústicos do IFSC, além de especialistas do Centro de Pesquisa em Virologia e do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID), vinculados à Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP), da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFRP-USP) e da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp). Esses grupos contribuíram com análises estruturais e toxicológicas, utilizando técnicas como microscopia e espalhamento de luz.

O prêmio Nobel de Medicina de 2020, Charles Rice, professor da Universidade Rockefeller, nos Estados Unidos, colaborou com o fornecimento de vírus fluorescentes para visualização em tempo real.

Os pesquisadores fazem questão de diferenciar a nova técnica de aplicações já existentes do ultrassom na descontaminação de equipamentos odontológicos e cirúrgicos. Nesses casos, o fenômeno envolvido é a cavitação, que ocorre em baixas frequências e destrói qualquer material biológico, incluindo tecidos humanos. Já a ressonância acústica atua em altas frequências, entre 3 e 20 MHz, e promove um mecanismo seletivo. A energia sonora se acopla à estrutura viral, excitando vibrações internas que levam à ruptura mecânica do envelope sem alterar temperatura ou ph do meio.

A parte teórica do fenômeno foi descrita separadamente no Brazilian Journal of Physics. Apesar do entusiasmo, os cientistas ponderam que a aplicação clínica ainda está distante. Variantes do Sars-Cov-2, como ômicron e delta, não afetam a eficácia do método, uma vez que o processo depende estritamente do formato da partícula viral e não de mutações genéticas.

O trabalho contou com financiamento da FAPESP por meio dos projetos 20/05601-6, 23/07241-5, 13/08216-2, 19/26119-0, 18/22214-6 e 21/08325-2. O artigo Ultrasound effectively destabilizes and disrupts the structural integrity of enveloped respiratory viruses está disponível no endereço nature.com/articles/s41598-026-37584-x.