O simples transporte de drogas diretamente para as células é um dos principais objetivos da indústria farmacêutica. Em grande parte, os pesquisadores ainda não possuem uma compreensão detalhada em nível molecular dos processos responsáveis ​​pelo transporte de substâncias para dentro e para fora das células. Em colaboração com colegas da República Tcheca e da Alemanha, a equipe de pesquisa de Pavel Jungwirth do Instituto de Química Orgânica e Bioquímica da Academia Tcheca de Ciências (IOCB Praga) descobriu um mecanismo até então desconhecido pelo qual peptídeos curtos são capazes de penetrar nas células e, em princípio, podem servir como transportadores de moléculas de drogas. Os resultados de sua pesquisa já foram publicados no Proceedings of the National Academy of Sciences .

A capacidade de peptídeos curtos carregados positivamente de penetrar nas células foi observada pela primeira vez na pesquisa de HIV, e hoje, está sendo gradualmente empregado para transportar drogas para as células. Até agora, Contudo, isto tomou principalmente a forma do chamado transporte vesicular, ou seja, por meio de uma vesícula de transporte que se separa da membrana celular e envolve a substância transportada, que deve então se libertar da vesícula após o transporte para a célula estar completo, potencialmente representando uma complicação técnica para o transporte eficiente do medicamento. Sabe-se que os peptídeos também podem penetrar nas células passivamente, ou seja, independentemente da energia da célula, mas o mecanismo exato ainda não foi descrito.

Agora, usando fluorescência e microscopia eletrônica em combinação com simulações de computador molecular, os cientistas descobriram um mecanismo passivo não descrito anteriormente para transportar peptídeos carregados positivamente para dentro das células. É baseado na fusão da membrana induzida pelos peptídeos transportados (veja a imagem). Os cientistas demonstraram, portanto, que o processo de transporte passivo de peptídeos para as células e o processo amplamente conhecido de fusão de membrana - por exemplo, os induzidos por íons de cálcio em neurônios durante a transmissão de impulsos nervosos - compartilham a mesma base mecanística. Falando figurativamente, eles são os dois lados da mesma moeda.

"Neste ponto, podemos apenas especular quanto às aplicações práticas para a descoberta, "diz Jungwirth." Se, Contudo, este mecanismo recém-descoberto prova ser suficientemente robusto, no futuro, poderíamos considerar a possibilidade de transportar passivamente moléculas de drogas para as células sem ter que libertá-las das vesículas, que, nesse processo, simplesmente não se forme. "

Jungwirth e sua equipe há muito tempo se concentram em revelar as leis que regem os processos moleculares na membrana celular, que, até hoje, ainda são amplamente desconhecidos. Uma melhor compreensão dos processos básicos que ocorrem nas membranas das células abre gradualmente a porta para novas possibilidades de controle desses processos e, portanto, métodos concebíveis de transporte mais eficientes de moléculas de drogas para seu local de ação.