p Devido à pandemia COVID 19 e à intensa pesquisa associada por terapêuticas e vacinas, a classe de substâncias químicas dos nucleosídeos está experimentando um enorme aumento de interesse. Os nucleosídeos naturais e sintéticos têm um efeito antiviral e podem atuar como blocos de construção dos ácidos ribonucleicos (RNA). Quando incorporado ao RNA, novas interações dentro da macromolécula resultam em consequências positivas para a estabilidade e eficácia biológica. p Na química medicinal, a família molecular dos nucleosídeos de carbono (C) está particularmente em demanda. Eles diferem dos nitrogênio (N) -nucleosídeos de ocorrência mais frequente - os blocos de construção clássicos do RNA - na forma como o açúcar está ligado à chamada base nucléica. Em vez de uma ligação carbono-nitrogênio, Os nucleosídeos C têm uma ligação carbono-carbono. Isso é bioquimicamente muito mais estável e dá aos ingredientes ativos uma meia-vida biológica mais longa. Pela primeira vez, dois pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Graz e do centro de competência acib (Centro Austríaco de Biotecnologia Industrial) conseguiram agora produzir biocataliticamente nucleosídeos C com a ajuda de enzimas. Os resultados concretos foram publicados em Nature Communications .

p Sim para a enzima YeiN

p Bernd Nidetzky, Chefe do Instituto de Biotecnologia e Engenharia de Bioprocessos da TU Graz e, ao mesmo tempo, Diretor Científico do Centro Austríaco de Biotecnologia Industrial (acib), e Martin Pfeiffer de acib descobriram e caracterizaram em um estudo a enzima YeiN, que pode ligar os dois blocos de construção de nucleosídeos ribose-5-fosfatos e uracila por meio de uma ligação de carbono específica. Eles são os primeiros pesquisadores em todo o mundo a demonstrar uma enzima que é um biocatalisador adequado para a produção de C-nucleosídeos.

p Produção eficiente e ecológica

p Com a ajuda do poder catalítico de YeiN, a empresa sediada em Graz foi capaz de produzir vários derivados do importante C-nucleóide pseudouridina. Eles também foram capazes de mostrar que um desses derivados pode ser incorporado ao RNA e, assim, possibilitar a modificação do RNA. Isso é particularmente relevante para a produção de produtos terapêuticos baseados em RNA, como a incorporação de pseudouridina no RNA aumenta a estabilidade e meia-vida e, portanto, melhora a eficácia do RNA terapêutico, como uma vacina. "Em nosso estudo, mostramos que a pseudouridina pode ser produzida biocataliticamente. Em comparação com uma síntese puramente química, esta é uma maneira muito mais eficiente, uma vez que menos etapas de reação e nenhum produto químico tóxico são necessários. A produção biocatalítica de nucleosídeos C é, portanto, muito forte, alternativa elegante à síntese química clássica e até mesmo superior em termos de eficiência, "diz Bernd Nidetzky. Com base nas descobertas publicadas em Nature Communications , agora a pesquisa pode ser conduzida para expandir o espectro de substrato de YeiN. O objetivo? A síntese biocatalítica de outros nucleosídeos C relevantes.

p Vacinas de RNA

p As primeiras vacinações abrangentes contra COVID-19 com vacinas de RNA estão em execução há alguns dias. Essas vacinas completamente novas contêm informações genéticas do patógeno e induzem as células a produzir uma proteína viral, que é então apresentado ao sistema imunológico. A reação imunológica subsequente protege o corpo de uma infecção viral real. Se um já estiver infectado com o vírus, medicamentos antivirais podem impedir a multiplicação do vírus.

p O remdesivir, medicamento à base de nucleosídeo C, tem essas propriedades antivirais necessárias e é eficaz contra vários vírus de RNA, incluindo vírus corona e ebola. O ingrediente ativo recebeu aprovação condicional na UE para o tratamento de pacientes com COVID-19. A produção biocatalítica de C-nucleosídeos pode fornecer um impulso adicional para esta nova esperança, bem como vacinas de RNA baseadas em C-nucleosídeos.