Pesquisadores do Instituto de Biotecnologia e Biomedicina (IBB), em colaboração com cientistas da Universidade de Varsóvia recentemente apresentou uma atualização importante para seu método computacional AGGRESCAN 3-D, focada em facilitar e reduzir o custo de desenvolvimento de drogas baseadas em proteínas de nova geração, diminuindo sua propensão a formar agregados e mantendo-os estáveis ​​e ativos por um longo período de tempo.

A agregação de proteínas é um fenômeno comum encontrado em uma ampla gama de patologias, desde as doenças de Parkinson e Alzheimer até alguns tipos de câncer e diabetes tipo 2. O crescente conhecimento molecular desse fenômeno tem rendido o desenvolvimento de diferentes algoritmos capazes de identificar e prever as regiões com maior tendência de agregação. Entre os primeiros estava AGGRESCAN, desenvolvido pelos mesmos pesquisadores do IBB, que levou em consideração a propensão da sequência linear, mas não a estrutura 3-D adquirida pelas proteínas globulares. Quatro anos atrás, esta mesma equipe de pesquisadores expressou a ideia de realizar previsões sobre essas estruturas de proteínas, implementando o servidor AGGRESCAN 3-D (A3D). Este servidor ofereceu uma precisão maior do que aqueles baseados em sequenciamento linear para prever as propriedades de agregação de proteínas globulares. Ele também forneceu novos recursos, como a possibilidade de modelar facilmente mutações patogênicas, ou um modo dinâmico, o que permitiu modelar a flexibilidade de pequenas proteínas para encontrar regiões potencialmente ocultas.

A última atualização foi apresentada como um servidor web de livre acesso ao mundo acadêmico, além de uma versão desktop compatível com Windows, MacOS e Linux. O novo algoritmo supera todas as limitações anteriores e amplia substancialmente os custos computacionais para permitir a modelagem da flexibilidade de moléculas de interesse biomédico. Também inclui diferentes ferramentas, como a geração automática de mutações para facilitar o redesenho de proteínas como anticorpos para torná-las estáveis ​​e, ao mesmo tempo, mais solúveis, e uma interface de usuário aprimorada para visualizar os dados diretamente no site.

"Com esta atualização, o A3D se torna um dos preditores de agregação mais completos. O fato de que um mesmo lugar oferece a chance de fazer previsões de agregação de proteínas, modelar sua flexibilidade, estudar opções para um redesenho inteligente e verificar como diferentes fatores podem afetá-los, representa um passo gigante em relação a outros servidores semelhantes, "afirma Salvador Ventura, pesquisadora do IBB e do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, bem como criador do A3D. "Entre outras coisas, tudo isso nos permitirá melhorar a produção de medicamentos à base de proteínas, reduzindo os custos de desenvolvimento, Produção, armazenamento e distribuição. "

Agregação de proteínas, um elemento chave em biomedicina e biotecnologia

A agregação de proteínas deixou de ser uma área ignorada da química de proteínas para se tornar um elemento-chave nos campos da biomedicina e da biotecnologia. "Um mau dobramento de proteínas e subsequente agregação está por trás de um número crescente de doenças humanas e um dos impedimentos mais importantes para projetar e fabricar proteínas para aplicações terapêuticas. Essas terapias, que implicam no uso de anticorpos monoclonais, fatores de crescimento e substituições de enzimas, já demonstraram alta precisão de direcionamento molecular, e, portanto, a necessidade de estudá-los com mais profundidade torna-se ainda mais transcendente, “Salvador Ventura conclui.