A maioria dos medicamentos não consegue atravessar a barreira hematoencefálica (BBB), uma membrana altamente seletiva que separa o sistema circulatório do fluido que banha o cérebro. Certos peptídeos em venenos animais, Contudo, pode navegar por ele para infligir danos. Agora, pesquisadores estão capitalizando ataques furtivos venenosos ao desenvolver uma estratégia baseada em um peptídeo de veneno de abelha, apamin, para entregar medicamentos ao cérebro.

Os pesquisadores apresentarão seus trabalhos hoje no 253º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

"Pensamos que, como os venenos de alguns animais são capazes de atacar o sistema nervoso central, eles devem ser capazes de atravessar a barreira hematoencefálica e possivelmente transportar drogas através dela, "Ernest Giralt, Ph.D., diz. A apamina é conhecida por se acumular no sistema nervoso central de pessoas que foram picadas por abelhas.

Mas a ideia de usar o próprio peptídeo apamina tinha algumas desvantagens. "Sabíamos que não poderíamos usar apamina diretamente porque é tóxico, "diz ele." Mas a boa notícia é que a origem da toxicidade é bem conhecida. Pensamos que provavelmente poderíamos modificar a apamina de tal forma que a toxicidade fosse eliminada, mas ainda manteria sua capacidade de atuar como um transportador. "

A toxicidade da apamina decorre de suas interações com um canal de potássio nos neurônios. Um grupo carregado positivamente na molécula de apamina imita o íon potássio e bloqueia o canal de potássio quando se liga. Para eliminar a toxicidade, Grupo de Giralt no Instituto de Pesquisa em Biomedicina (IRB Barcelona, Espanha) removeu a âncora química carregada positivamente que liga a apamina ao canal. Então, os pesquisadores verificaram para ter certeza de que a molécula ainda poderia cruzar o BBB. "Esta modificação tornou a apamina muito menos tóxica, e sua capacidade de cruzar o BBB estava intacta, "Giralt diz." Essas notícias eram muito boas. "

Como uma próxima etapa, os pesquisadores começaram a mexer na molécula para torná-la menor e também para torná-la invisível ao sistema imunológico para reduzir os efeitos colaterais potenciais. Várias versões de apamin mais tarde, eles acabaram com uma versão promissora chamada Mini-Ap4. "Ficamos surpresos que esta molécula cruzou a barreira hematoencefálica muito melhor do que a própria apamina - foi pura casualidade, "Giralt diz. Mini-Ap4 também não desencadeou uma forte resposta do sistema imunológico em modelos animais, um fator importante no desenho de medicamentos.

Outros lançadores BBB estão em desenvolvimento, mas muitos deles são baseados em peptídeos lineares, que pode ser degradado por proteases antes que um medicamento chegue ao cérebro. "Nosso nicho é que nossos peptídeos são cíclicos, ou em uma estrutura em anel, tornando-os completamente resistentes a proteases, "Giralt explica.

Após esses estudos iniciais, a equipe colocará o Mini-Ap4 para funcionar, testando duas estratégias diferentes de transporte. A primeira será simplesmente anexar o Mini-Ap4 a uma proteína com uma ligação química e ver se ela pode transportar a carga através do BBB. A segunda abordagem envolverá o preenchimento de uma nanopartícula com medicamento e o revestimento da nanopartícula com uma floresta de moléculas Mini-Ap4 para facilitar a transferência através do BBB. Os pesquisadores vão investigar essas estratégias em células humanas e em camundongos.

Em outro trabalho preliminar, os pesquisadores descobriram que sua versão de apamina na verdade tem duas conformações, ou formas, e a equipe está usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear para descobrir qual é biologicamente ativo. "Com esse conhecimento, poderíamos projetar análogos ainda melhores, "Giralt diz. Ele acrescenta que uma pessoa que é alérgica a abelhas provavelmente não seria alérgica a Mini-Ap4, mas é necessário mais trabalho para resolver totalmente esse problema.