Os bichos-da-seda são úteis para mais do que apenas fazer fios fortes e absorventes de fios sedosos para a indústria têxtil. Um grupo de cientistas da KAUST agora persuadiu esses insetos semelhantes a larvas a fazerem a forma humana da E-selectina, uma molécula de adesão crítica envolvida na inflamação, câncer e outros processos de doenças.

Trabalhando com colaboradores na Kyushu University no Japão, a bioquímica Jasmeen Merzaban e sua equipe desenvolveram bichos-da-seda para produzir diferentes variantes da E-selectina. Eles então estudaram como as várias proteínas de adesão interagiram com as células, descobrindo que há mais na viscosidade molecular da E-selectina do que como seu domínio de ligação terminal interage com as moléculas alvo.

Pela primeira vez, eles mostraram que crítico para a ligação é o braço de conexão da E-selectina - uma região repetitiva de comprimento variável (conhecida como domínio de repetição de consenso curto) que estende a mão da proteína para agarrar as células fora do fluxo.

E-selectinas armadas mais longas são melhores para amarrar células-tronco do sangue, Merzaban e seus colegas relatam. Mas a velocidade com que a E-selectina agarra as células parece controlada apenas pela mão e pelo pulso da proteína - a lectina e os domínios semelhantes ao fator de crescimento epidérmico, respectivamente.

As descobertas lançam luz sobre o tráfego natural de componentes do sangue para dentro e para fora dos tecidos. Eles também podem explicar como células cancerosas nocivas no sangue são capturadas em órgãos distantes para semear novos tumores por todo o corpo.

"Avaliar a capacidade dos componentes da molécula de E-selectina para bloquear as interações de adesão com base em nosso trabalho pode gerar resultados com implicações terapêuticas, "Merzaban diz.

Ela e seus membros estão explorando o potencial das proteínas E-selectina cultivadas em laboratório para servirem como iscas no corpo. Essas moléculas devem ficar entre as células cancerosas e as E-selectinas naturais encontradas nos vasos sanguíneos ou na medula óssea, e, assim, reduzir a taxa de metástases, a principal causa de morte relacionada ao câncer, ou impedir que células tumorais se ocultem em órgãos onde são protegidas da quimioterapia.

Para fabricar mais E-selectin, a equipe criará novamente um grande número de bichos-da-seda brancos cremosos transgênicos. Outras opções para a produção de proteínas em grande escala são abundantes, incluindo o uso de células de ovário de hamster chinês e sistemas de cultura bacteriana. Mas as células de roedores podem ser caras e ineficientes na produção de proteínas recombinantes, e as bactérias nem sempre podem replicar fielmente aspectos da biologia proteica dos mamíferos.

"O sistema de expressão do bicho-da-seda apresenta a vantagem de produzir proteínas funcionais de mamíferos em grande escala com alto rendimento e baixo custo, "diz Fajr Aleisa, o primeiro autor do estudo e ex-Ph.D. aluno do grupo de laboratório de Merzaban.