Notícia

Cientistas desenvolvem gel feito de proteínas da seda de aranha para aplicações biomédicas

Fonte

Instituto Karolinska

Data

sexta-feira, 19 agosto 2022 06:05

Áreas

Biologia. Biomedicina. Biotecnologia. Entrega de Medicamentos. Indústria Farmacêutica. Microbiologia. Química Medicinal.

Pesquisadores do Instituto Karolinska e da Universidade de Ciências Agrárias (SLU), na Suécia, e da Universidade Sheffield, no Reino Unido, descobriram que proteínas da seda da aranha podem ser fundidas em proteínas biologicamente ativas e convertidas em um gel à temperatura corporal. Um dos objetivos é desenvolver uma solução de proteína injetável que forme um gel dentro do corpo, que possa ser usado na engenharia de tecidos e para liberação de drogas, mas também géis que possam agilizar processos químicos onde as enzimas são usadas. O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications.

“Desenvolvemos um método completamente novo para criar um gel tridimensional da seda de aranha que pode ser projetado para fornecer diferentes proteínas funcionais”, disse a Dra. Anna Rising, líder do grupo de pesquisa do Departamento de Biociências e Nutrição do Instituto Karolinska e professora do Departamento de Anatomia, Fisiologia e Bioquímica da SLU. “As proteínas do gel são muito próximas e o método é tão suave que pode ser usado até mesmo para proteínas sensíveis.”

Solução de proteína injetável

No futuro, os pesquisadores esperam desenvolver uma solução de proteína injetável que forme um gel dentro do corpo. A capacidade de projetar hidrogéis com funções específicas se abre para uma gama de aplicações possíveis.

Esse gel poderia, por exemplo, ser usado para obter uma liberação controlada de drogas no corpo. Na indústria química, pode ser fundido a enzimas, uma forma de proteína usada para acelerar vários processos químicos.

“Em um prazo um pouco mais longo, acho que os géis injetáveis podem se tornar muito úteis na medicina regenerativa”, disse Tina Arndt, primeira autora do estudo e doutoranda no grupo de pesquisa da professora Anna Rising no Instituto Karolinska. “Temos um longo caminho a percorrer, mas o fato de a solução de proteína formar rapidamente um gel à temperatura corporal e de a seda da aranha ter se mostrado bem tolerada pelo corpo é promissor.”

Imita a fiação de seda de aranha

A capacidade das aranhas de gerar fibras incrivelmente fortes a partir de uma solução de proteína da seda em frações de segundo despertou o interesse nos mecanismos moleculares subjacentes. Os pesquisadores do Instituto Karolinska e da SLU estão particularmente interessados na capacidade das aranhas de manter as proteínas solúveis para que não se aglomerem antes da fiação da seda. Eles desenvolveram anteriormente um método para a produção de proteínas que imita o processo que a aranha usa para produzir e armazenar suas proteínas de seda.

“Já mostramos anteriormente que uma parte específica da proteína da seda de aranha chamada domínio N-terminal é produzida em grandes quantidades e pode manter outras proteínas solúveis, e podemos explorar isso para aplicações médicas”, disse a Dra. Anna Rising.

Transformado em gel

O novo estudo mostra que o domínio N-terminal também tem a capacidade de mudar de forma e fazer a transição para pequenas fibrilas que fazem com que a solução de proteína seja convertida em um gel, se incubada a 37 °C. Além disso, [o domínio N-terminal] pode ser fundido a proteínas funcionais que preservam sua função no gel.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto Karolinska (em inglês).

Fonte: Sara Bruce, Instituto Karolinska. Imagem: Hidrogéis. Fonte: Tina Arndt, Instituto Karolinska.

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