Em experimentos de "prova de conceito" com células e tecidos de ratos e humanos, os pesquisadores da Johns Hopkins Medicine dizem que projetaram pequenas proteínas, chamadas nanocorpos, derivadas de anticorpos de lhama, que poderiam ser usadas para fornecer medicamentos direcionados às células musculares humanas. Os pesquisadores dizem que a capacidade de atingir esses tecidos com mais precisão pode avançar na busca por maneiras mais seguras e eficientes de aliviar a dor durante a cirurgia, tratar ritmos cardíacos irregulares e controlar convulsões.
Os resultados dos experimentos foram publicados em 21 de fevereiro no Journal of Biological Chemistry .

Nanocorpos são pequenas versões de proteínas chamadas anticorpos que marcam potenciais patógenos para destruição pelo sistema imunológico. Os cientistas não sabem por que eles existem apenas em algumas espécies, como os camelídeos e os tubarões, mas desde sua descoberta na década de 1980, os pesquisadores os estudaram para uso como ferramenta de pesquisa e sistema de entrega de drogas anticâncer com sucesso misto.

Ciente de tais experimentos, os pesquisadores da Johns Hopkins suspeitaram que os nanocorpos podem ser úteis como uma ferramenta para se conectar aos canais de íons de sódio de uma célula, que atuam como uma espécie de interruptor que pode conduzir sinais químicos que ligam ou desligam as células musculares.

Nove variedades desses interruptores aparecem no corpo humano, cada uma específica para um tipo de tecido, como músculo ou nervo. Como as proteínas do canal têm apenas pequenas diferenças entre si, a maioria dos medicamentos não consegue diferenciá-las, apresentando riscos de segurança ao tentar usá-las com drogas como anestésicos. Os medicamentos existentes, dizem os pesquisadores, bloqueiam a dor e sedam um paciente ao "desligar" os canais de íons de sódio nos nervos e no músculo esquelético, mas também podem diminuir perigosamente os batimentos cardíacos e interferir nos ritmos cardíacos.

Outros estudos, dizem os pesquisadores da Johns Hopkins Medicine, de fato mostraram que os nanocorpos podem ser usados ​​para transportar uma carga, uma habilidade que poderia avançar os esforços para fornecer medicamentos a canais específicos de íons de sódio, eliminando esses efeitos colaterais.

"É por isso que os médicos e as empresas farmacêuticas estão interessados ​​em encontrar medicamentos que possam modular esses canais - para ativar ou desativar - distintamente", diz Sandra Gabelli, Ph.D., professora associada de medicina da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins. .

Gabelli reconheceu que o pequeno tamanho dos nanocorpos pode permitir que eles se liguem a áreas inacessíveis a moléculas maiores, como anticorpos maiores que são frequentemente usados ​​para aplicações semelhantes.

Em seus experimentos de prova de conceito, a equipe de pesquisa de Gabelli examinou uma biblioteca muito grande de 10 milhões de nanocorpos para desenvolvê-los como proteínas biológicas que poderiam potencialmente diferenciar entre os canais de íons de sódio nos músculos versus aqueles nos nervos.

Em colaboração com Manu Ben-Johny, da Universidade de Columbia, os pesquisadores anexaram uma molécula "repórter" fluorescente aos nanocorpos que acende quando interage com o canal de sódio. Ao monitorar o brilho, os pesquisadores descobriram que dois nanocorpos, Nb17 e Nb82, ligados aos canais de íons de sódio que são específicos do músculo esquelético e do músculo cardíaco.

Os pesquisadores também testaram a estabilidade dos nanocorpos em diferentes temperaturas, um fator chave no desenvolvimento e entrega de medicamentos para clínicas. A equipe de pesquisa descobriu que os nanocorpos Nb17 e Nb82 eram resistentes a temperaturas de até 168,8 e 150,8 graus Fahrenheit, respectivamente, indicando que esses nanocorpos permaneceriam estáveis ​​​​em condições normais.

Os pesquisadores planejam em seguida criar imagens dos canais de íons de sódio e nanocorpos unidos para revelar mais sobre como essa interação funciona. + Explorar mais

Anticorpos de lhama em miniatura podem ajudar a combater variantes do SARS-CoV-2