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Enzimas podem abrir caminhos para melhorar medicamentos contra o câncer

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Fonte

Imperial College de Londres

Data

sábado, 19 agosto 2017 14:10

Áreas

Medicina. Oncologia. Bioquímica. Biotecnologia. Imagens Médicas. Biologia Celular e Molecular.

Ao marcarem enzimas com corantes fluorescentes, pesquisadores do Imperial College de Londres conseguiram revelar novas características destas enzimas, o que eles dizem que poderia ajudar a desenvolver melhores medicamentos para infecções parasitárias, doenças inflamatórias e câncer.

As enzimas, chamadas proteínas quinases, ajudam a regular as células e coordenam suas respostas ao que está acontecendo em torno delas no corpo. Elas são extremamente importantes na sinalização celular e aumentam o alarme quando o DNA da célula está danificado, dando início à resposta do organismo.

No entanto, quando as enzimas não sinalizam corretamente, podem causar uma série de problemas – como o crescimento celular não controlado, levando a tumores. Este fato transformou as enzimas em um alvo potencial para os fabricantes de medicamentos que desenvolvem novas drogas contra o câncer.

Pesquisas anteriores sobre a estrutura destas enzimas revelaram que elas possuem possuem formas “ativas” e “inativas”, dependendo da forma e posição de um “laço de ativação”. No entanto, não foi possível medir como as enzimas mudam entre esses estados de ativação, ou se eles precisavam de uma molécula para se converter.

Agora, um grupo liderado pela Dra. Charlotte Dodson, pesquisadora do Instituto Nacional do Coração e do Pulmão Imperial College de Londres, encontrou uma maneira de mostrar a proporção de formas ativas e inativas e como a enzima muda em resposta a moléculas e inibidores. “Na forma ativa, a enzima está pronta para realizar sua função biológica, mas na sua forma inativa é incapaz de fazer seu trabalho”, explica a pesquisadora.

Estado ativado ou desativado

Trabalhando em colaboração com o Instituto para Pesquisa de Câncer, o laboratório da Dra. Charlotte foi capaz de seguir marcadores fluorescentes para duas regiões diferentes da enzima estudada.

Quando as enzimas estavam no estado ativo, as moléculas de corante estavam distantes e fluorescentes, aparecendo como pontos brilhantes ao microscópio. Quando as enzimas mudavam para o estado inativo, as duas regiões marcadas com o corante entravam em contato, apagando o corante e fazendo com que a fluorescência diminuísse

Dependendo da adição ou não de moléculas que promovem estados ativos ou inativos, a equipe descobriu que eles poderiam alterar a proporção de estados em uma amostra, e eles foram capazes de medir isso como uma mudança na fluorescência.

“Medindo a fluorescência, podemos dizer em qual forma as quinases estão”, disse a Dra. Charlotte. “Quando fazemos isso de forma contínua ao longo do tempo e observamos as moléculas individuais em um microscópio, parece o céu com muitos pontos brilhantes”.

De acordo com os pesquisadores, na prática, a abordagem poderia ser usada para ajudar a refinar medicamentos que visam as enzimas, mostrando como elas afetam a mistura de estados ativos e inativos.

Por exemplo, se um inibidor fizer com que uma amostra de quinases fique 70% inativa e 30% ativa, os fabricantes de drogas poderiam ajustar a molécula do medicamento e medir o impacto em uma população de quinases. Se, depois de ajustar o medicamento, a mistura mudar para 90% inativa, isto mostraria que o inibidor está tendo um efeito mais efetivo do que na situação anterior.

O câncer é atualmente o maior alvo para inibidores de quinase, com um mercado estimado em US $ 30 bilhões ou mais, mas os pesquisadores estão explorando o papel das quinases em outras áreas, incluindo doenças do coração e pulmões.

A Dra. Charlotte Dodson acrescentou: “Desenvolvemos o teste e realizamos uma prova de conceito em uma quinase específica para mostrar que funciona e para explorar o que está acontecendo. O próximo passo é levar as coisas e aplicar isso a outras quinases de interesse. Eu acho que, à medida que mais e mais pessoas percebem que essas enzimas são importantes em outras doenças, o conhecimento adquirido da oncologia pode ser transferido para novas áreas de terapia”.

“Quanto mais informações pudermos fornecer na fase de desenvolvimento de medicamentos, melhor. Ao usar essa abordagem, podemos permitir que os fabricantes de medicamentos criem novos tratamentos de forma mais eficiente, o que poderia economizar tempo e investimentos. Isso poderia levar a novos inibidores que chegam à clínica mais rapidamente “, concluiu a pesquisadora.

Os resultados deste estudo foram publicados na revista científica Angewandte Chemie.

Fonte: Ryan O’Hare, Communications and Public Affairs, Imperial College London. Imagem: Divulgação

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