Notícia

Técnica inovadora acelera o estudo de proteínas de difícil acesso na célula

Fonte

Agência FAPESP

Data

sábado, 24 junho 2023 17:40

Áreas

Biologia. Bioquímica. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Doenças Raras. Engenharia Biológica. Microbiologia. Patologia. Química Medicinal.

Estudo conduzido na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e publicado na revista científica Journal of Biological Chemistry pode facilitar a busca de novos medicamentos para tratar doenças como, por exemplo, a mucolipidose tipo 4 – condição rara, mais prevalente na população judaica e que provoca atraso psicomotor, deficiência visual e graves problemas digestivos.

Esse tipo de enfermidade está relacionado com a disfunção de proteínas existentes na membrana de organelas – as estruturas internas das células. E, ao testar candidatos a fármacos em laboratório, os compostos precisam cruzar uma série de barreiras até atingir o alvo: a membrana externa da célula, seguida pelo citoplasma e, finalmente, a membrana da organela.

No caso da mucolipidose tipo 4 o alvo é a proteína TRPML1, localizada na membrana do lisossomo – pequena organela em forma de vesícula que tem a capacidade de degradar e expelir partículas para fora da célula. Essa proteína forma estruturas conhecidas como canais iônicos, que regulam a entrada e a saída de íons da célula ou das organelas. A alteração na função da TRPML1 também está associada ao avanço de tumores e à maior suscetibilidade à úlcera péptica.

“Outro desafio é isolar essas proteínas de membrana para estudo, por isso temos que estudá-las em célula viva, em tempo real”, explicou o Dr. Micael Rodrigues Cunha, pesquisador do Centro de Química Medicinal (CQMED) da Unicamp e primeiro autor do artigo.

Um agravante no estudo dos lisossomos é que “essas estruturas são pequenas quando comparadas à célula como um todo e os compostos que estão sendo testados precisam ser capazes de encontrá-las”, relatou o Dr. Micael Cunha, que é bolsista de pós-doutorado da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

“Para estudar essa proteína de membrana do lisossomo, o principal desafio era saber se o composto que estávamos testando tinha de fato alcançado o alvo [TRPML1]”, acrescentou o Dr. Rafael Couñago, pesquisador principal do CQMED e coautor do artigo.

Até então, cientistas que se debruçaram no estudo de proteínas de membrana basicamente se apoiaram em duas metodologias: uma que oferece resultados limitados e outra cuja preparação é muito custosa e demorada.

Diante desse cenário, a equipe do CQMED resolveu testar a metodologia chamada BRET (sigla em inglês para transferência de energia por ressonância de bioluminescência), que já havia sido empregada com sucesso em bactérias, para a busca de novos antibióticos.

“Os resultados significam um possível avanço para a busca de compostos que podem, futuramente, tratar pessoas com disfunções lisossomais”, destacou a Dra. Katlin Massirer, pesquisadora do Centro de Biologia e Engenharia Genética (CBMEG-Unicamp) e coordenadora do CQMED.

Com o avanço no estudo da TRPML1, os pesquisadores preveem o uso combinado da técnica de BRET com outra recentemente desenvolvida para o estudo de canais de membrana chamada de indicadores de cálcio geneticamente codificados. “Enquanto a BRET indica o tempo que o composto ficou acoplado, a outra indica a potência dessa ligação”, explicou o Dr. Micael Cunha.

Uma vez escolhidos os melhores compostos com atividade na célula, eles são submetidos a testes de laboratório cada vez mais complexos, como estudo em animais e depois com humanos, o que podem levar de oito a dez anos e custar centenas de milhares de dólares.

“É um grande funil de seleção de moléculas e muito poucas chegam à prateleira da farmácia. Por isso, todas as formas de acelerar essa busca inicial são sempre muito bem-vindas”, concluiu a Dra. Katlin Massirer.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

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Fonte: Agência FAPESP, com informações do CQMED/Unicamp. Imagem: Representação da emissão de luz azul e fluorescência vermelha na aplicação da técnica de BRET para a proteína de membrana TRPML1, um canal iônico presente em lisossomos. Fonte: Dr. Micael Rodrigues Cunha, Unicamp.

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