As conotoxinas são peptídeos bioativos encontrados no veneno que os caramujos marinhos do cone produzem para a captura e defesa de suas presas. Eles são usados ​​como ferramentas farmacológicas para estudar a sinalização da dor e têm potencial para se tornar uma nova classe de analgésicos. A data, mais do que 10, 000 sequências de conotoxinas foram descobertas.

O professor associado Markus Muttenthaler da Faculdade de Química da Universidade de Viena e seus colegas da Universidade de Queensland, na Austrália, são especialistas no campo da descoberta de drogas venenosas e agora forneceram uma visão geral sobre o status quo da pesquisa de conotoxinas no jornal de sua classe Avaliações Químicas . Em outro estudo publicado recentemente, os pesquisadores desenvolveram versões de conotoxinas marcadas com fluorescência para visualizar os receptores de dor nas células.

O caramujo-cone predador marinho é bem conhecido por sua estratégia de envenenamento eficaz, o que ajuda o animal relativamente lento a capturar suas presas, como peixes ou moluscos, e a se defender. O caracol cone paralisa e mata suas presas com a ajuda de um coquetel muito seletivo e potente de peptídeos de veneno, que é injetado na presa por meio de uma agulha semelhante a um arpão.

"Os caracóis cônicos podem controlar sua composição de veneno dependendo se eles caçam ou se defendem, "diz Markus Muttenthaler do Instituto de Química Biológica da Universidade de Viena." Para a pesquisa da dor, estamos particularmente interessados ​​no veneno de um caracol cone defensor, como sua composição visa causar dor e seus componentes individuais podem ser usados ​​para estudar as vias da dor, "declara o beneficiário da Concessão Inicial do ERC.

Alta diversidade de espécies e compostos

A data, cerca de 750 espécies de caramujos cônicos são conhecidas. Um veneno típico contém centenas a milhares de peptídeos bioativos, com comprimentos típicos de 10 a 40 aminoácidos. Essas conotoxinas exibem bem definidas, estruturas semelhantes a proteínas, que são estabilizados através de múltiplas estruturas de ligação dissulfeto. As conotoxinas também são ativas em receptores humanos (por exemplo, canais iônicos), o que é de particular interesse, pois podem ser usados ​​como ferramentas para estudar as vias da dor em humanos.

"As conotoxinas revolucionaram a pesquisa da dor, pois sua extraordinária potência e seletividade nos permitem estudar os subtipos individuais de canais iônicos, o que não era possível antes, "explica Markus Muttenthaler. Com a ajuda de conotoxinas, os pesquisadores agora podem definir a relevância fisiológica e patológica dos diferentes subtipos de receptores.

Uma conotoxina já recebeu a aprovação do FDA (Prialt) para o tratamento de dor crônica severa. É administrado diretamente na medula espinhal, onde bloqueia especificamente um subtipo de canal iônico transmissor de dor - "é 1, 000 vezes mais potente do que a morfina e não desencadeia sintomas de dependência, que é um grande problema com drogas opióides, "diz Muttenthaler. A pesquisa atual concentra-se agora em conotoxinas que podem atingir as terminações nervosas fora da medula espinhal, o que facilitaria a administração. "Isso nos permitiria interceptar o sinal de dor antes de ser transmitido ao sistema nervoso central."

Usando conotoxinas para novos métodos

Novos avanços analíticos nas áreas de veneno, a proteômica e a transcriptômica levaram à descoberta de muitas novas sequências de conotoxinas nos últimos anos. A síntese e caracterização farmacológica, Contudo, é comparativamente mais demorado.

Além disso, as conotoxinas podem ser funcionalizadas e fornecer pistas excelentes para novas sondas moleculares:Em outro artigo publicado no Australian Journal of Chemistry , os pesquisadores desenvolveram uma nova metodologia para rotular conotoxinas e usá-las para visualizar canais iônicos nas células. Essas ferramentas são importantes para uma melhor compreensão da complexa biologia por trás da dor, que é uma das principais causas de deficiência no mundo.