Palavra de Sá

De vilão arqueológico a aliado na medicina: fungo mortal pode ajudar no tratamento da leucemia

Por décadas, o fungo Aspergillus flavus foi temido por sua associação com mortes misteriosas em escavações arqueológicas antigas, como as das tumbas do faraó Tutancâmon e do rei Casimiro IV. Mas, agora, esse mesmo microrganismo fatal, cujas toxinas podem causar infecções pulmonares, é capaz de ajudar a salvar vidas.

Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, dos Estados Unidos, isolou uma nova classe de moléculas a partir da toxina do fungo e demonstrou efeito contra células de leucemia, revelando um promissor caminho para terapias anticâncer.

"Os fungos nos deram a penicilina. Esses resultados mostram que muitos outros medicamentos derivados de produtos naturais ainda precisam ser descobertos”, disse", Sherry Gao, professora associada de Engenharia Química e Biomolecular (CBE) e Bioengenharia (BE) da Universidade Presidencial Penn Compact e autora sênior de um artigo sobre as descobertas publicado na revista Nature Chemical Biology.

A terapia em questão é uma classe de peptídeos sintetizados ribossomicamente e modificados pós-traducionalmente, ou RiPPs. O nome se refere à forma como o composto é produzido – pelo ribossomo, uma minúscula estrutura celular que produz proteínas – e ao fato de ser modificado posteriormente, neste caso, para aprimorar suas propriedades anticancerígenas.

Segundo a equipe, embora milhares de RiPPs tenham sido identificados em bactérias, apenas alguns foram encontrados em fungos. Em parte, isso se deve ao fato de cientistas anteriores terem identificado erroneamente os RiPPs fúngicos como peptídeos não ribossomais e terem pouco conhecimento de como os fungos criavam as moléculas.

"Purificar esses produtos químicos é difícil", afirmou Qiuyue Nie, pesquisador de pós-doutorado no CBE e primeiro autor do artigo. "A síntese desses compostos é complexa. Mas é também isso que lhes confere essa bioatividade extraordinária."

Para encontrar mais RiPPs fúngicos, o grupo primeiro examinou uma dúzia de cepas de Aspergillus, que estudos anteriores sugeriram que poderiam conter mais dessas substâncias químicas.

Ao comparar os produtos químicos produzidos por essas cepas com os blocos de construção conhecidos do RiPP, o fungo foi identificado como um candidato promissor para estudos mais aprofundados.

A análise genética apontou nele uma proteína específica como fonte de RiPPs fúngicas. E, quando os pesquisadores desativaram os genes que produzem essa proteína, os marcadores químicos que indicavam a presença de RiPPs também desapareceram.

Além disso, após purificar quatro RiPPs diferentes, eles descobriram que as moléculas compartilhavam uma estrutura única de anéis interligados. As moléculas, que nunca haviam descritas anteriormente, foram nomeadas de asperigimicinas.

Segundo a equipe de pesquisa, mesmo sem modificação, quando misturadas com células cancerígenas humanas, as asperigimicinas demonstraram potencial médico: duas das quatro variantes tiveram efeitos potentes contra células de leucemia.

Outra variante, à qual foi adicionada um lipídio, ou molécula gordurosa – também encontrada na geleia real que nutre as abelhas em desenvolvimento –, teve, afirmaram os envolvidos, um desempenho tão bom quanto a citarabina e a daunorrubicina, dois medicamentos aprovados pela agência americana Food and Drug Administration (FDA) que têm sido usados há décadas para tratar leucemia.

<><> Asperigimicinas provavelmente interrompem o processo de divisão celular

Para entender por que os lipídios aumentavam a potência das asperigimicinas, os pesquisadores ativaram e desativaram seletivamente genes nas células leucêmicas. Um gene em particular, o SLC46A3, mostrou-se crucial para permitir que as asperigimicinas entrassem nas células em número suficiente.

"Esse gene atua como uma porta de entrada. Ele não apenas ajuda as asperigimicinas a entrarem nas células, como também pode permitir que outros 'peptídeos cíclicos' façam o mesmo”, explicou Nie. "Saber que os lipídios podem afetar a maneira como esse gene transporta substâncias químicas para dentro das células nos dá outra ferramenta para o desenvolvimento de medicamentos.”

Por meio de experimentos adicionais, os pesquisadores também descobriram que as asperigimicinas provavelmente interrompem o processo de divisão celular. "As células cancerosas se dividem descontroladamente. Esses compostos bloqueiam a formação de microtúbulos, essenciais para a divisão celular”, complementou Gao.

O trabalho identificou que os compostos tiveram pouco ou nenhum efeito sobre células de câncer de mama, fígado ou pulmão – ou sobre uma variedade de bactérias e fungos –, sugerindo que os efeitos das asperigimicinas são específicos para certos tipos de células, uma característica essencial para qualquer medicamento futuro.

O próximo passo é testar o composto em modelos animais. "A natureza nos deu essa farmácia incrível. Cabe a nós desvendar seus segredos. Como engenheiros, estamos entusiasmados em continuar explorando, aprendendo com a natureza e usando esse conhecimento para projetar soluções melhores”, finalizou Gao.

 

Fonte: Um só Planeta