A síndrome de Alport (AS) é uma doença renal hereditária causada por uma mutação genética que leva a anormalidades do colágeno tipo IV (Col4). Infelizmente, o tratamento através da correção da funcionalidade Col4 ainda não foi desenvolvido. Agora, pesquisadores da Universidade Kumamoto no Japão estabeleceram uma tecnologia altamente sensível para avaliar a funcionalidade do Col4, pavimentando o caminho para drogas terapêuticas. Este sistema de detecção reduz os custos de trabalho e tempo em comparação aos métodos convencionais, e monitora a funcionalidade do Col4 com maior sensibilidade do que nunca. O sistema também permite analisar vários compostos candidatos a fármacos simultaneamente.

Os inibidores da ECA e outros medicamentos para o tratamento da hipertensão retardam a progressão da EA. Contudo, este tratamento apenas alivia os sintomas e não pode prevenir a transição para a insuficiência renal em estágio terminal. Portanto, considera-se que o tratamento fundamental deve se concentrar na causa do aparecimento da doença, uma abordagem que é completamente diferente dos métodos anteriores. A estratégia terapêutica, nesse caso, se concentraria na normalização da função da proteína causadora com um composto de droga candidato. Se for bem sucedido, esta técnica contribuiria muito para o tratamento de outras doenças hereditárias.

Para normalizar a função da proteína causadora com um composto de droga candidato, é necessário rastrear e identificar com eficiência compostos que restaurem a função comprometida pela mutação genética. Contudo, um sistema de análise para avaliar a funcionalidade das proteínas causadoras ainda não foi desenvolvido. Esse sistema pode ser usado para rastrear candidatos a drogas terapêuticas. Assim, Os pesquisadores da Universidade Kumamoto pretendiam estabelecer um novo sistema de avaliação (um sistema de triagem composto) apenas para esse propósito.

Em Col4, três cadeias polipeptídicas (proteínas semelhantes a bastonetes), alfa-3, alfa-4, e alfa-5, formam um complexo denominado trímero de proteína. Este trímero é um fator constituinte da membrana basal na parte do rim chamada glomérulo. A membrana basal glomerular é uma barreira física contra o vazamento de componentes do sangue durante a filtração do sangue, uma importante função renal para a produção de urina. Uma mutação em qualquer uma das três cadeias polipeptídicas pode interromper a formação de trímeros e resultar no desenvolvimento de AS devido a uma falha em formar adequadamente a membrana basal. Portanto, é necessário pesquisar compostos que possam corrigir ou auxiliar a formação de trímeros pelo colágeno mutante.

Os pesquisadores usaram split NanoLuciferase (split NanoLuc, NanoBiT) tecnologia para análise de interação proteína-proteína como um método de avaliação da formação de trímeros. Fragmentos de duas moléculas grandes e pequenas de luciferase foram fundidos com cadeias alfa-3 e alfa-5 e expressos em células com cadeias alfa-4. A luminescência mensurável foi detectada apenas quando alfa-3, alfa-4, e as cadeias alfa-5 podem formar trímeros.

Os pesquisadores esclareceram que o sistema NanoLuc-Col4 reflete características relatadas anteriormente de Col4, ou seja, que os trímeros são formados com uma combinação fixa de alfa-3, alfa-4, e cadeias alfa-5, e que as cadeias alfa-5 não podem formar trímeros se estiverem faltando uma parte funcional. O sistema NanoLuc-Col4 também revelou que as cadeias alfa-5 com as mutações genéticas relatadas em AS não funcionaram. Mais importante, como prova do princípio de que corrigir a formação de trímeros para colágeno mutante é viável, os autores foram capazes de usar o sistema para identificar compostos que foram capazes de induzir a formação de trímero de alfa-3, alfa-4 e colágeno alfa-5 mutante.

"Esta pesquisa deve fornecer um caminho para o desenvolvimento de medicamentos para doenças hereditárias, como a Síndrome de Alport, que atualmente são incuráveis, "disse o professor Hirofumi Kai, do Departamento de Medicina Molecular da Universidade de Kumamoto.