Pesquisadores da Universidade de Essex desenvolveram medicamentos de precisão que podem abrir caminho para novas formas de tratar doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson e doença do neurônio motor (MND).
Trabalhando com uma equipe internacional, os cientistas usaram a inteligência artificial para criar fragmentos de anticorpos extremamente pequenos que podem ser produzidos diretamente dentro das células humanas. Uma vez lá, os fragmentos podem se ligar a proteínas associadas a doenças.
Anticorpos simples geralmente atuam fora das células. Os fragmentos recentemente redesenhados, chamados intracorpos, foram projetados para permanecerem estáveis dentro das células, permitindo-lhes atingir proteínas envolvidas em condições neurodegenerativas.
A carga elétrica ajuda os anticorpos a sobreviver dentro das células
A pesquisa foi financiada pela Associação MND e liderada pela Dra. Caitlin O’Shea e pelo Dr. Gareth Wright da Escola de Ciências da Vida. A equipe descobriu que a carga elétrica é um fator chave para determinar se os fragmentos de anticorpos podem permanecer estáveis e funcionais dentro das células.
Usando esse conhecimento junto com o redesenho de proteínas orientado por IA, os pesquisadores transformaram 672 anticorpos diferentes em intracorpos capazes de atingir proteínas importantes relacionadas a doenças.
Este avanço poderá dar aos cientistas novas formas de estudar e potencialmente tratar doenças neurodegenerativas, actuando directamente no interior das células vivas, onde começam muitos dos processos biológicos envolvidos nestas condições.
Após a publicação da pesquisa em comunicação da naturezaAs moléculas redesenhadas serão disponibilizadas gratuitamente a outros cientistas.
O autor principal, Dr. O’Shea, especialista em MND e doença de Parkinson, disse: “Observamos as propriedades de milhões de anticorpos e as comparamos com proteínas humanas encontradas dentro da célula.
“Isso nos mostrou que os anticorpos normalmente têm a carga errada dentro das células, sem se unirem.
“Usamos um software desenvolvido pelo ganhador do Nobel David Baker e seu grupo para redesenhar nossos fragmentos de anticorpos, para que tivessem a carga certa e fossem superestáveis”.
Reprodução de milhões de anticorpos existentes
Os investigadores acreditam que estas descobertas poderão permitir aos cientistas encontrar novos usos para os milhões de anticorpos desenvolvidos durante décadas de investigação biomédica.
Em vez de começar completamente do zero, os anticorpos existentes poderiam ser adaptados para utilização como poderosas ferramentas laboratoriais e, potencialmente, como base de futuros tratamentos destinados a proteínas causadoras de doenças.
Dr. Wright, que dirigiu a pesquisa, disse que esta abordagem poderia ter um grande impacto sobre doenças que afectam milhões de pessoas em todo o mundo.
“Criamos anticorpos intracelulares que aderem a proteínas que causam doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson, Huntington e doenças do neurônio motor”, disse o Dr. Wright.
“Estas doenças podem causar deficiência cognitiva, amnésia, perda de controlo muscular e morte. Afectam mais de um milhão de pessoas só no Reino Unido, pelo que são um enorme problema de saúde pública.
“Não há cura para estas doenças e encontrar moléculas que interajam com as proteínas que as causam no seu ambiente nativo é um grande desafio no processo de descoberta de medicamentos”.
Novas possibilidades terapêuticas para MND e outras doenças
A Associação MND acolheu favoravelmente as descobertas e destacou a sua importância potencial para tratamentos futuros.
Brian Dickie, cientista-chefe da instituição de caridade, disse: “O Dr. Wright e seus colegas fizeram progressos significativos na superação de um dos principais desafios que tem impedido o desenvolvimento de anticorpos como tratamentos para doenças neurodegenerativas, como a MND.
“As descobertas de suas pesquisas fornecem otimismo de que a combinação desta nova ciência ‘intracorpo’ com tecnologias emergentes de terapia genética pode levar a novas estratégias terapêuticas que podem atingir alvos moleculares específicos dentro dos neurônios.”
