Cientistas da Universidade de Genebra (UNIGE) desenvolveram uma ferramenta que utiliza luz para controlar com precisão quando e onde os medicamentos começam a fazer efeito, garantindo que funcionam exatamente onde são necessários. Para que os tratamentos medicamentosos sejam eficazes e minimizem os efeitos secundários, devem funcionar no momento e no local certos – algo que continua a ser um desafio difícil.
Agora, uma equipe de biólogos e químicos da Universidade das Nações Unidas criou um sistema que ativa moléculas com breves pulsos de luz de apenas alguns segundos. Ao testar uma proteína essencial para a divisão celular, o método poderá ser aplicado a outras moléculas, com aplicações promissoras tanto na investigação como na medicina. Poderia até melhorar os tratamentos existentes, como os do cancro da pele. As descobertas foram publicadas recentemente na Nature Communications.
Depois que a droga entra no corpo humano, ela não afeta apenas o órgão alvo, mas também se espalha por todo o corpo, afetando todo o corpo. Esta falta de precisão pode levar a dois riscos principais: o medicamento pode não atingir eficazmente o local alvo, reduzindo a eficácia pretendida, ou pode causar efeitos secundários graves. Só na Suíça, milhares de pessoas sofrem efeitos secundários graves relacionados com medicamentos todos os anos.
A ideia é simples: ativar o medicamento justamente em um local pré-determinado. Porém, transformar essa ideia em realidade é complexo. Se for bem-sucedida, esta abordagem poderá permitir aos cientistas ativar ou desativar proteínas em regiões específicas do corpo, permitindo-lhes compreender melhor a sua função e melhorar os tratamentos direcionados.
“Tudo começou com este problema metodológico”, lembra Monika Gota, professora do Departamento de Fisiologia Celular e Metabolismo da Faculdade de Medicina da Escola de Educação da UNU, que co-iniciou e coordenou o estudo com Nikolai Winsinger, professor do Departamento de Química Orgânica da Faculdade de Ciências da Escola de Educação da UNU. “Estávamos procurando uma forma de inibir a Plk1, proteína envolvida na divisão celular, quando e onde queríamos entender melhor sua função durante o desenvolvimento do organismo”.
"Ao combinar conhecimentos em química e biologia, os cientistas projetaram a molécula do inibidor Plk1 para que pudesse ser ativada por pulsos de luz. Através de um processo complexo, bloqueamos o sítio ativo do inibidor com um derivado cumarínico, um composto encontrado naturalmente em certas plantas." disse a primeira autora Victoria von Glasenapp, pesquisadora de pós-doutorado nos laboratórios do Professor Gota no Departamento de Medicina e do Professor Wenzinger na Escola de Ciências.
“O desafio para nós continuou a ser encontrar uma maneira de ancorar o inibidor no local exato do corpo onde ele precisa agir”, explica Nicholas-Winsinger. “Portanto, modificamos o inibidor para que ele ficasse preso na célula-alvo, adicionando uma âncora molecular que só é liberada sob a luz”. Isso nos permitiu ativar e ancorar o inibidor com o mesmo pulso de luz, inativando assim o Plk1 e interrompendo a divisão celular no local exato desejado. "
O sistema desenvolvido pelos cientistas pode usar a luz para controlar a atividade das moléculas dos organismos no espaço e no tempo. Pode ser aplicado a uma variedade de moléculas, ativando o medicamento somente quando necessário. Assim, no futuro, um simples laser poderá ativar o tratamento exatamente onde é necessário, poupando ao mesmo tempo o tecido saudável circundante e limitando assim os efeitos secundários indesejados. “Esperamos que nossas ferramentas sejam amplamente utilizadas, permitindo uma melhor compreensão do funcionamento dos organismos e, no longo prazo, o desenvolvimento de tratamentos específicos para locais”, finaliza Monica Gotta.
Compilado de /ScitechDaily