Um estudo desenvolvido por pesquisadores do Brasil e da Bélgica, resultou no desenvolvimento de uma nova molécula com grande potencial para ser usado como novo fármaco, que foi produzida através de uma proteína encontrada na peçonha da cascavel (Crotalus durissus collilineatus) a PEG-collineína-1. A obtenção do novo fármaco aconteceu quando os pesquisadores, aplicaram uma técnica que estabilizou a proteína no organismo, o que deixou-a resistente ao sistema imune, tornando-o capaz de modificar a coagulação sanguínea.
Chamada de peguilação, a técnica consiste em agregar polietilenoglicol (PEG) à molécula de interesse. Entre outras propriedades, o PEG diminui a interação com o sistema imune, além de impedir a formação de agregados que diminuem a atividade da molécula pelo organismo.
“A peguilação é bastante comum na indústria farmacêutica. Há 19 medicamentos que utilizam a técnica já aprovada. Essa é a primeira vez, porém, que o método foi usado em uma toxina animal, na sua forma recombinante [produzida em laboratório por um fungo geneticamente modificado]”, diz Eliane Candiani Arantes, professora da FCFRP-USP e orientadora do estudo.
De acordo com o primeiro autor do trabalho, Ernesto Lopes Pinheiro Junior: “a técnica tem como objetivo manter a PEG-collineína-1 circulante no organismo por mais tempo, o que pode reduzir o intervalo entre as administrações caso se torne um medicamento. Além disso, reduz a degradação por componentes do organismo humano e melhora suas propriedades funcionais”. Atualmente ele é pesquisador na Universidade Católica de Leuven, na Bélgica, Pinheiro-Júnior realizou o trabalho durante seu doutorado na Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FCFRP-USP), com bolsa da FAPESP.
Essa pesquisa faz parte de um projeto de bioprospecção (consiste na pesquisa e exploração direcionada a biodiversidade de um local, a fim de encontrar recursos genéticos e bioquímicos que podem ser utilizados de forma comercial). que é apoiado pela FAPESP, ela foi publicada recentemente no International Journal of Biological Macromolecules. Esse projeto visa a valorização da bioprospecção de toxinas animais com potencial para aplicações biotecnológicas, uma vez que venenos e peçonhas são bibliotecas naturais de moléculas biologicamente ativas, que podem ser utilizadas como novos fármacos. Mas apesar da grande variedade de moléculas com potencial para aplicações biotecnológicas, ainda existem muitas dificuldades em bioprospecção das mesmas, devido à pequena quantidade de material de partida, baixo rendimento e o alto custo de estratégias tradicionais de purificação, o que explica o pequeno número de moléculas de origem animal usadas como fármacos atualmente.
A proteína que foi utilizada no estudo é um componente da peçonha da cascavel capaz de ocasionar hemorragias, a partir dos estudos descobriu-se que se utilizada em doses corretas ela é capaz de auxiliar no impedimento da formação de trombos que causam o acidente vascular cerebral (AVC), por exemplo, já se utilizada de forma tópica em feridas pode auxiliar na coagulação. Obter a molécula em quantidade suficiente diretamente da cascavel, porém, dependeria de manter um grande serpentário, com profissionais qualificados para extrair a peçonha. Mas, em trabalhos anteriores, o grupo já havia solucionado esse problema. Ainda durante o mestrado na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Johara Boldrini-França, coautora do estudo, conseguiu clonar o gene produtor da collineína-1. Posteriormente, criou uma versão da levedura Pichia pastoris que carrega o gene da serpente que codifica a proteína.
“Essa estratégia é bastante utilizada na indústria farmacêutica. Parte da insulina produzida hoje, por exemplo, é a partir de leveduras que produzem essa proteína humana”, afirma Boldrini-França, que atualmente realiza pós-doutorado na Universidade de Vila Velha (UVV), no Espírito Santo. Além de não depender da extração de peçonha de serpentes, as vantagens incluem a facilidade de manipulação do microrganismo em laboratório, o baixo custo e a produção em escala, que pode ser feita em biorreatores, resultando em uma proteína recombinante.
Outra grande descoberta em meio a essa pesquisa, resultou da ideia do pesquisador em testar a proteína recombinante em estruturas presentes em diversos tipos de tumores. “Era algo improvável de dar certo, uma vez que a collineína-1 é considerada uma proteína grande e costumamos testar moléculas menores nos chamados canais iônicos, que são os alvos de alguns medicamentos contra o câncer”, relata Arantes.
Mas para total surpresa do grupo o teste foi positivo, a proteína recombinante agiu sobre um determinado tipo de canal para potássio presente em uma linhagem de tumor de mama, reduzindo a sua viabilidade sem afetar tecidos saudáveis. O trabalho foi publicado no ano passado na revista Scientific Reports.
Quando usada a versão peguilada da molécula, porém, não houve atividade anticancerígena. “A propriedade antitumoral não depende da atividade enzimática da molécula, apenas do tamanho dela, que bloqueia o canal para potássio. Com a peguilação, porém, ela ficou grande demais e não se encaixou nesse alvo”, diz Boldrini-França. “Em muitos casos, a peguilação é capaz de levar uma molécula da bancada do laboratório para a indústria. É o que pretendemos agora”, encerra Pinheiro-Junior.
Texto por Paula Eduarda Rocha | Ipedss Science
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