Além de anticorpos e glóbulos brancos, o sistema imunológico implanta peptídeos para combater vírus e outros patógenos. Peptídeos sintéticos podem reforçar essa defesa, mas não duram muito no corpo, portanto, os pesquisadores estão desenvolvendo imitações de peptídeos estáveis. Hoje, os cientistas relatam sucesso no uso de mímicos conhecidos como peptoides para tratar animais com infecções pelo vírus do herpes. Essas pequenas moléculas sintéticas podem um dia curar ou prevenir muitos tipos de infecções, incluindo COVID-19.

Os pesquisadores apresentarão seus resultados na reunião de outono da American Chemical Society (ACS).

"No corpo, peptídeos antimicrobianos, como LL-37, ajudam a manter os vírus, bactérias, fungos, células cancerosas e até mesmo parasitas sob controle, "diz Annelise Barron, Ph.D., um dos principais investigadores do projeto. Mas os peptídeos são rapidamente eliminados por enzimas, então eles não são candidatos ideais a drogas. Em vez de, ela e seus colegas emularam os principais atributos biofísicos do LL-37 em pequenas, moléculas mais estáveis ​​chamadas peptóides. "Os peptoides são fáceis de fazer, "diz Barron, que está na Universidade de Stanford. "E ao contrário dos peptídeos, eles não são degradados rapidamente por enzimas, para que eles pudessem ser usados ​​em uma dose muito menor. "

Os peptídeos consistem em sequências curtas de aminoácidos, com cadeias laterais ligadas a átomos de carbono na estrutura das moléculas. Essa estrutura é facilmente quebrada por enzimas. Em peptoides, as cadeias laterais estão, em vez disso, ligadas a nitrogênios na estrutura molecular, formando uma estrutura que resiste a enzimas. Eles foram criados pela primeira vez em 1992 por Ronald Zuckermann da Chiron Corp. Ph.D., mais tarde, conselheiro de pós-doutorado de Barron. Ao contrário de outros tipos de mimetizadores de peptídeos que exigem trabalhosos, química orgânica de várias etapas para produzir, peptoides são simples e baratos de fazer com um sintetizador automatizado e produtos químicos prontamente disponíveis, ela diz. "Você pode fazê-los quase tão facilmente quanto faz pão em uma máquina de fazer pão."

Barron, Zuckermann, Gill Diamond, Ph.D., da Universidade de Louisville e outros fundaram a Maxwell Biosciences para desenvolver peptoides como candidatos clínicos para prevenir ou tratar infecções virais. Recentemente, eles relataram resultados com suas mais novas sequências de peptóides, que foram projetados para serem menos tóxicos para as pessoas do que as versões anteriores. Em pratos de laboratório, os compostos inativaram SARS-CoV-2, que causa COVID-19, e vírus herpes simplex-1 (HSV-1), que causa feridas bucais, tornando os vírus incapazes de infectar células humanas em cultura.

Agora, os pesquisadores estão relatando resultados in vivo, mostrando que os peptóides preveniram infecções por herpes em camundongos quando aplicados nos lábios. A equipe de Diamond está conduzindo experimentos adicionais para confirmar as descobertas do rato. Além disso, eles vão investigar a eficácia dos peptóides contra as cepas de HSV-1 que são resistentes ao aciclovir, o melhor tratamento antiviral atualmente aprovado pela Food and Drug Administration para esta condição, Barron diz.

Os pesquisadores também estão se preparando para testar a atividade dos peptóides contra a SARS-CoV-2 em camundongos. "A infecção por COVID-19 envolve todo o corpo, uma vez que alguém fica realmente doente com isso, então faremos este teste por via intravenosa, bem como ver a entrega aos pulmões, "Barron diz.

Mas essas moléculas antimicrobianas podem ter muito mais aplicações. O trabalho está em andamento em Stanford para explorar seu impacto nas infecções de ouvido e pulmão. E Barron enviou amostras de peptóides para especialistas em outros laboratórios para testar contra uma variedade de vírus, com resultados promissores em estudos de laboratório contra a gripe, o vírus do resfriado, e hepatite B e C. "Em seus estudos in vitro, uma equipe descobriu que dois dos peptóides foram os antivirais mais potentes já identificados contra MERS e coronavírus SARS mais antigos, "Diz Barron. Outros laboratórios estão testando os peptóides como antifúngicos para as vias respiratórias e intestinos e como revestimentos anti-infecciosos para lentes de contato, cateteres e articulações de quadril e joelho implantadas.

Diamond e Barron estão estudando como esses compostos de amplo espectro funcionam. Eles parecem perfurar e quebrar o envelope viral e também se ligam ao RNA ou DNA do vírus. Esse mecanismo multifacetado tem a vantagem de inativar o vírus, ao contrário dos antivirais padrão, que retardam a replicação viral, mas ainda permitem que os vírus infectem as células, Barron diz. Também torna menos provável que os patógenos desenvolvam resistência.

Barron espera que os testes clínicos comecem dentro de um ano. Se for bem sucedido, ela diz, peptoides podem ser dados como um preventivo, por exemplo, antes da viagem aérea para proteger um passageiro de COVID-19 - ou depois que uma infecção se instala, como quando uma pessoa sente o formigamento revelador de uma afta que se aproxima.