Pesquisadores da Universidade de Essex desenvolveram medicamentos microscópicos que podem abrir caminho para novas abordagens no tratamento de 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 muito pequenos de anticorpos que podem ser produzidos diretamente no interior das células humanas. Os fragmentos podem então anexar-se a proteínas relacionadas com doenças.
Os anticorpos convencionais geralmente atuam fora das células. Os novos fragmentos projetados, chamados intracorpos, são, em vez disso, projetados para permanecerem estáveis nas 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 Sociedade MND e liderada pela Dra. Caitlin O’Shea e pelo Dr. Gareth Wright, da Faculdade 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 combinado com o redesenho de proteínas baseado em IA, os pesquisadores transformaram 672 anticorpos diferentes em anticorpos capazes de atingir proteínas importantes relacionadas a doenças.
A descoberta poderá fornecer 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 estarão disponíveis gratuitamente para outros cientistas.
O Dr. O’Shea, principal autor do estudo, especializado em MND e doença de Parkinson, disse: “Observamos as propriedades de milhões de anticorpos e as comparamos com proteínas humanas encontradas dentro das células.
“A partir daqui descobrimos que os anticorpos geralmente têm a carga errada para estarem 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 ficassem devidamente carregados e incrivelmente estáveis”.
Mudando o uso de milhões de anticorpos existentes
Os investigadores acreditam que as descobertas poderão permitir aos cientistas encontrar novos usos para os milhões de anticorpos que foram desenvolvidos ao longo de décadas de investigação biomédica.
Em vez de começar completamente do zero, os anticorpos existentes podem ser adaptados para utilização como poderosas ferramentas laboratoriais e potencialmente como base para futuras terapias direcionadas a proteínas patogénicas.
Dr. Wright, que liderou a pesquisa, disse que a abordagem poderia ter implicações importantes para doenças que afetam dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo.
“Produzimos anticorpos intracelulares que se ligam a proteínas que causam doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson, Huntington e doenças do neurônio motor”, disse o Dr. Wright.
Essas doenças podem causar comprometimento cognitivo, esquecimento, perda de controle muscular e morte. Estas doenças afectam mais de um milhão de pessoas só no Reino Unido, pelo que constituem um grande problema de saúde pública.
Não há cura para essas doenças, e encontrar moléculas que interajam com as proteínas que as causam em seu ambiente nativo é um grande desafio no processo de descoberta de medicamentos.
Novas oportunidades de tratamento para MND e outras doenças
A Sociedade MND acolheu favoravelmente as descobertas e destacou a sua importância potencial para tratamentos futuros.
Brian Dickey, 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 tratamento para doenças neurológicas como a MND.
“Os resultados da sua investigação são optimistas de que a combinação desta nova ciência ‘in vivo’ com técnicas emergentes de terapia genética pode levar a novas estratégias terapêuticas que podem atingir alvos moleculares específicos nos neurónios.”
