Pesquisa revela defesas bioquímicas contra a guerra química

Resumo Gráfico. Crédito:QuímicaOpen (2024). DOI:10.1002/open.202300263

No mundo clandestino da guerra bioquímica, os investigadores procuram continuamente estratégias inovadoras para neutralizar agentes letais. Pesquisadores liderados por Jin Kim Montclare, professor do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular, embarcaram em uma missão pioneira para desenvolver defesas enzimáticas contra ameaças químicas, conforme revelado em um estudo recente publicado em ChemistryOpen .

O foco da equipe está na criação de enzimas capazes de neutralizar agentes de guerra notórios como o VX, conhecidos por seus efeitos rápidos e devastadores no sistema nervoso. Através de um design computacional meticuloso, eles aproveitaram o poder de enzimas como a fosfotesterase (PTE), tradicionalmente adeptas da desintoxicação de organofosforados encontrados em pesticidas, para atingir os agentes VX.

O estudo utilizou técnicas computacionais para projetar uma biblioteca diversificada de variantes de PTE otimizadas para direcionar agentes nervosos organofosforados letais. Aproveitando software de modelagem avançado, como o Rosetta, os pesquisadores criaram meticulosamente variantes de enzimas adaptadas para aumentar a eficácia contra essas ameaças formidáveis. Quando testaram essas novas versões de enzimas em laboratório, descobriram que três delas eram muito melhores na decomposição de VX e VR. Suas descobertas demonstraram a eficácia dessas enzimas projetadas na neutralização desses produtos químicos.

Um problema chave no tratamento destes agentes reside na urgência da aplicação. Em caso de exposição, a intervenção rápida torna-se fundamental. A investigação enfatiza aplicações potenciais, que vão desde medidas profiláticas até à administração imediata após a exposição, sublinhando a necessidade de uma ação rápida para mitigar os efeitos letais dos agentes.

Outra questão fundamental é a estabilidade das proteínas – garantindo que as proteínas possam permanecer intactas e no local do tecido afetado, o que é crucial para aplicações terapêuticas. Garantir que as enzimas permaneçam estáveis no corpo aumenta a sua longevidade e eficácia, oferecendo proteção prolongada contra agentes químicos.

Olhando para o futuro, a equipe da Montclare pretende otimizar ainda mais a estabilidade e a eficácia das enzimas, abrindo caminho para aplicações práticas em defesa química e terapêutica. O seu trabalho representa um farol de esperança na batalha em curso contra as ameaças químicas, prometendo estratégias mais seguras e eficazes para salvaguardar vidas.

Mais informações: Jacob Kronenberg et al, Projeto Computacional de Fosfotriesterase Melhora a Eficiência de Degradação do Agente V, ChemistryOpen (2024). DOI:10.1002/open.202300263
Fornecido pela Escola de Engenharia Tandon da NYU

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