Bactéria recuperada de composto pode reduzir os efeitos secundários dos medicamentos de quimioterapia
Aproveitar o poder das proteínas para administrar medicamentos
Uma nova investigação conduzida pela Universidade de Sydney revelou o potencial das proteínas artificiais para administrar medicamentos com maior precisão no organismo.
A investigação de prova de conceito poderá potencialmente abrir caminho ao desenvolvimento de uma administração mais exacta de medicamentos citotóxicos. Normalmente utilizados na quimioterapia, estes medicamentos matam as células e podem causar efeitos secundários significativos se não forem administrados no local exato da doença a que se destinam.
Sob a direção do Dr. Taylor Szyszka e do Professor Associado Yu Heng Lau da Escola de Química da Universidade, uma equipa de investigadores desenvolveu gaiolas de proteínas que conseguiram acondicionar um medicamento de quimioterapia comummente utilizado. As suas descobertas foram publicadas hoje na revista Angewandte Chemie International Edition.
Conhecidas pela maioria das pessoas como uma fonte de nutrição, as proteínas são essenciais para a nossa existência em muitos aspectos. Existem 42 milhões de proteínas em cada célula humana e cada proteína é composta por configurações variáveis de 20 aminoácidos diferentes. As caraterísticas desses aminoácidos determinam as caraterísticas e a função de uma proteína.
"Quase tudo o que acontece numa célula, desde a construção das suas membranas protectoras até à produção de energia, requer uma proteína", afirmou a Dra. Szyszka.
A Dra. Szyszka e a sua equipa investigam e desenvolvem gaiolas de proteínas, grupos de proteínas idênticas ligadas entre si para formar um invólucro esférico. Concentram-se nas encapsulinas - um subgrupo de gaiolas proteicas - que são altamente estáveis, capazes de proteger a sua carga de agressores externos e também de impedir a sua fuga.
A encapsulina subjacente a esta investigação foi identificada pela primeira vez, através de descobertas separadas por investigadores norte-americanos, em bactérias encontradas numa pilha de composto em 2019. A equipa do Dr. Szyszka reestruturou a encapsulina recém-descoberta, fundindo-a com outra proteína. Isto impediu que a encapsulina se reunisse antes de o fármaco ser adicionado; se tal tivesse acontecido, a encapsulina não teria sido capaz de reter ou transportar fármacos.
Os investigadores carregaram então a sua encapsulina turbinada com doxorrubicina, um medicamento de quimioterapia, e conseguiram desencadear a sua montagem in vitro, fora de um organismo vivo.
"A doxorrubicina é um fármaco fluorescente e o sinal fluorescente que detectámos após o carregamento demonstrou que o fármaco foi embalado com êxito durante a montagem da nossa encapsulina", afirmou o Dr. Szyszka.
"Esta é a primeira vez. Até à data, não era possível que as encapsulinas carregassem eficazmente os fármacos. Anteriormente, isto só era possível separando as encapsulinas, carregando-as com um fármaco e voltando a montá-las, um processo complicado que compromete a estabilidade da encapsulina".
As descobertas marcam as fases muito preliminares do aproveitamento das encapsulinas como um novo e preciso mecanismo de administração de medicamentos. A próxima fase desta investigação consiste em continuar a engenharia proteica da encapsulina para que esta possa gravitar sobre o seu alvo.
"Agora, trata-se de fazer a engenharia do exterior do invólucro para que a encapsulina que desenvolvemos possa atingir células específicas", disse o Dr. Szyszka. "Se contiver um fármaco concebido para tratar doenças do fígado, por exemplo, queremos que a encapsulina encontre o seu caminho para as células do fígado.
"Já construímos o carro, agora temos de aprender a conduzi-lo."
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