Os pesquisadores da Universidade de Toronto desenvolveram uma nova tecnologia para a criação de moléculas mais duráveis ​​no combate a doenças, o que poderia levar a medicamentos com efeitos mais duradouros.

A versão em espelho dos medicamentos existentes duraria mais no corpo graças à sua capacidade de evitar a degradação por enzimas no estômago e na corrente sanguínea. Para pacientes, isso significaria injeções de drogas menos frequentes e mais medicamentos poderiam ser potencialmente disponibilizados como pílulas.

Projetar essas drogas tem sido complicado, Contudo.

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada por Philip Kim, professor de ciência da computação e genética molecular no Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research da University of Toronto, desenvolveu uma nova tecnologia para fazer peptídeos de imagem em espelho, que se ligam e ativam os receptores na superfície das células. Eles criaram versões espelhadas de drogas de sucesso, peptídeo semelhante ao glicogênio 1 (GLP1) e hormônio da paratireóide (PTH). GLP1 é amplamente usado para tratar diabetes, e PTH é um tratamento para hipoparatireoidismo, uma condição em que o corpo produz muito pouco PTH e afeta a função muscular, e osteoporose. Ambas as contrapartes da imagem no espelho tiveram efeitos mais longos sobre as células do que os medicamentos existentes.

Os resultados são descritos na primeira edição online de 29 de janeiro do Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Peptídeos de imagem em espelho não são reconhecidos e degradados por enzimas no estômago ou na corrente sanguínea e, portanto, têm um efeito de longa duração, "diz Kim. A outra vantagem, ele disse, é que os peptídeos de imagem no espelho também são negligenciados pelo sistema imunológico, que freqüentemente confunde peptídeos naturais com invasores estranhos e, portanto, limita a eficácia do medicamento.

Os peptídeos são feitos de moléculas chamadas aminoácidos. Por motivos que não são totalmente compreendidos e que remontam à origem da vida, quase todos os aminoácidos do mundo natural ocorrem em uma forma geométrica. Seus átomos são organizados de forma que toda a molécula de aminoácido pareça canhota, ou "L" para breve. Como resultado, os peptídeos naturais também são canhotos. Porque os peptídeos produzidos por micróbios, plantas e animais podem ser prejudiciais, o corpo humano desenvolveu maneiras eficientes de purificá-los.

Mas se você inverter a orientação geométrica de um peptídeo, fazendo uma imagem espelhada dele, ele ainda pode ligar os receptores corretos enquanto desliza despercebido pelos mecanismos de defesa do corpo. Peptídeos de imagem em espelho podem ser feitos em laboratório a partir de aminoácidos sintéticos para destros, que também são conhecidos como "D" para dextrorotary.

Ao contrário dos peptídeos L ​​simples, que pode ser facilmente convertido para a forma D, a maioria dos peptídeos biologicamente ativos são torcidos em hélices, e até agora não tem havido uma boa maneira de projetar suas contrapartes de imagem espelhada em grande escala, disse Kim.

Usando uma abordagem puramente computacional, A equipe de Kim conseguiu superar esse obstáculo. Eles começaram com o maior banco de dados público que contém informações estruturais para três milhões de peptídeos helicoidais. Eles então criaram um algoritmo para transformar esses peptídeos em seus equivalentes D. Finalmente, a equipe procurou nesta nova biblioteca virtual de peptídeos de imagem em espelho aqueles que melhor combinavam com GLP1 e PTH.

Assim que encontraram a correspondência, os pesquisadores sintetizaram os D-peptídeos e testaram sua capacidade de ativar seus receptores na superfície da célula. Eles descobriram que tanto o D-GLP1 quanto o D-PTH eliciaram respostas celulares semelhantes às suas contrapartes naturais, mas tiveram um efeito mais duradouro.

"Agora estamos investigando se o D-PTH pode ser administrado por via oral porque está evitando a ruptura no estômago", disse Kim. "Para medicamentos dosados ​​com frequência, isso é de grande interesse, porque tomar um comprimido é muito mais fácil do que tomar uma injeção. Isso pode levar a muito mais drogas peptídicas sendo tomadas como pílulas ".

Atualmente, pacientes que tomam GLP1, que foi descoberto na U of T pelo professor Daniel Drucker, do Departamento de Medicina, ou PTH, deve injetar essas drogas diariamente.

Kim está trabalhando com o escritório de patentes da U of T para proteger sua tecnologia enquanto explora oportunidades de parceria com a indústria farmacêutica para comercializar a pesquisa. Ele também está desenvolvendo versões espelhadas de peptídeos que atuam contra os vírus Dengue e Zika, a fim de torná-los mais duráveis ​​na corrente sanguínea.

"Estamos testando nossa abordagem com o maior número possível de peptídeos interessantes, "Kim disse.