Pesquisadores do Departamento de Biologia Molecular e Genética e do Departamento de Biomedicina da Universidade de Aarhus desenvolveram e descreveram de forma colaborativa um anticorpo de lhama que pode ter impacto significativo para diagnósticos e tratamentos futuros de, por exemplo., doenças renais.

A equipe de pesquisa estudou uma proteína chamada C3 da parte do sistema imunológico inato conhecido como sistema complemento. Após o reconhecimento de organismos patogênicos ou células mortas do corpo, O C3 é clivado pelas enzimas do sangue como parte de um mecanismo de defesa. Essas enzimas são conhecidas como convertases C3, e a clivagem de C3 resulta em dois fragmentos. O fragmento chamado 3b liga-se diretamente aos patógenos, enquanto o outro fragmento recruta e estimula as células imunológicas a eliminar o alvo.

Em uma pessoa saudável, as células são protegidas contra os efeitos da clivagem C3. Contudo, como resultado de mutações no DNA, esta proteção pode ser perdida, aumentando o risco de desenvolver doenças inflamatórias crônicas ou doenças auto-imunes. Por muito tempo, os pesquisadores têm se concentrado no desenvolvimento de agentes que previnem essa ativação indesejável do complemento. Por esta razão, eles desenvolveram o anticorpo de lhama para prevenir a clivagem de C3. Anticorpos de lama também são conhecidos como nanocorpos devido ao seu tamanho pequeno, e em comparação com anticorpos normais, eles são fáceis de desenvolver e significativamente mais baratos de produzir.

"A tecnologia usada para desenvolver e produzir esses nanocorpos é conhecida há mais de duas décadas, "diz Gregers Rom Andersen." E, portanto, é um tanto surpreendente que sejamos os primeiros no mundo a desenvolver um nanocorpo que inibe o sistema do complemento. "

Ao expor cristais a raios-X e correlacionar os resultados com dados de microscopia eletrônica, os pesquisadores descreveram como seu nanocorpo se liga ao C3 em grandes detalhes.

"A estrutura cristalina de nosso nanocorpo ligado a C3 apóia nossos modelos propostos anteriores, descrevendo como as convertases do complemento reconhecem seus substratos e, portanto, explica claramente por que nosso nanocorpo exerce seu efeito inibitório na clivagem de C3. Nossos resultados também melhoram o entendimento básico de como isso mecanismo essencial dentro do sistema complemento funciona. Comparando com estruturas de proteínas publicadas anteriormente, podemos, além disso, explicar por que nosso nanocorpo inibe a formação das convertases C3, nosso nanocorpo tem um efeito "inibidor duplo", por assim dizer, "explica Rasmus Kjeldsen Jensen.

Além do trabalho que descreve o complexo de nanocorpo C3, a equipe de pesquisa também realizou vários experimentos de laboratório usando soro de camundongos e humanos. Esses resultados confirmam as observações da estrutura atômica e revelam claramente que seu nanocorpo recém-desenvolvido inibe a clivagem de C3 em soro humano e murino. O último é importante, uma vez que os ratos são freqüentemente usados ​​como modelos de doenças.

"Nossos experimentos com soro são importantes porque mostram que nosso nanocorpo realmente funciona em condições fisiológicas, onde o sistema complemento naturalmente exerce sua função. Esses resultados indicam que nosso nanocorpo pode ser usado no tratamento de doenças causadas pela hiperativação do sistema complemento. Como um exemplo, parte do rim não está protegida contra o complemento no mesmo grau que outros tecidos, e, neste caso, nosso nanocorpo poderia ser um candidato a interromper a progressão da doença impulsionada pelo complemento, "diz Gregers Rom Andersen." No entanto, também descobrimos que nosso nanocorpo é capaz de inibir os efeitos protetores que nosso próprio corpo normalmente exerce contra o complemento, e deve-se, portanto, ter muito cuidado e avaliar meticulosamente os possíveis efeitos colaterais do tratamento terapêutico de doenças usando nosso nanocorpo, "conclui Gregers Rom Andersen.

A base deste trabalho foi estabelecida pelos dois professores assistentes Kasper Røjkjær Andersen e Nick Stub Laursen do Departamento de Biologia Molecular e Genética, que foram os primeiros na Dinamarca a desenvolver e produzir sistematicamente nanocorpos em grande escala. Contudo, a força motriz do projeto foi o estudante de doutorado Rasmus Kjeldsen Jensen sob a supervisão do Professor Gregers Rom Andersen, que na caracterização do nanocorpo foi auxiliada pelos dois alunos de doutorado Trine Amalie Fogh Gadeberg e Rasmus Pihl.