Por favor, avalie esta postagem
Os peptídeos antimicrobianos combatem doenças virais, mas uma falha estrutural torna-os difíceis de usar como medicamentos. Uma solução molecular hábil poderia criar “peptóides” sintéticos para curar doenças.
Entre os poderosos produtos bioquímicos do sistema imunológico humano, os peptídeos são um dos melhores.
Mais comumente encontrados em locais onde os micróbios gostam de criar raízes – membranas mucosas dos olhos, boca, nariz e pulmões – eles são conhecidos por matar todos os tipos de pequenos invasores, como vírus, bactérias e fungos.
Dado o seu poder, poder-se-ia pensar que os péptidos representariam tratamentos medicamentosos promissores, talvez até uma cura, para muitas doenças infecciosas. Mas, infelizmente, eles são fundamentalmente falhos: são vulneráveis a uma miríade de enzimas cuja função é quebrá-los rapidamente de uma forma que lhes rouba as suas propriedades terapêuticas.
“Devido à sua vulnerabilidade à degradação enzimática, os peptídeos não são medicamentos ideais. São caros de produzir e, no entanto, devem ser administrados em grandes doses porque se desintegram muito rapidamente”, disse Annelise Barron, professora associada de bioengenharia na Escola de Engenharia de Stanford.
Mas, como Barron descreve na revista Produtos farmacêuticos, ela e uma equipe de colaboradores criaram agora moléculas semelhantes a peptídeos – que ela chama de “peptóides” – que poderiam contornar as deficiências dos peptídeos e transformar essas novas moléculas na base para uma categoria emergente de medicamentos antivirais que poderiam tratar tudo, desde herpes e COVID-19 ao resfriado comum. Embora Barron alerte que ainda restam anos de desenvolvimento e testes antes que esses medicamentos à base de peptoides cheguem ao mercado, os resultados até o momento são extremamente encorajadores.
Uma espinha dorsal melhor
Os peptóides estão entre uma classe de produtos bioquímicos conhecidos como “biomiméticos” – moléculas que imitam o comportamento de moléculas biológicas, mas com certas vantagens importantes.
Suas contrapartes do mundo real, os peptídeos, são compostos por uma série de substâncias bioativas aminoácidos, conhecidas como cadeias laterais, ligadas em uma sequência específica a uma estrutura de cadeia longa, conhecida como estrutura peptídica. O resultado é um pouco como uma pulseira biomolecular. Infelizmente, as ligações que mantêm todos os importantes encantos no lugar são facilmente dissolvidas no corpo pelas enzimas conhecidas como proteases, que digerem as proteínas. Quando os peptídeos se dissolvem, seus poderes desaparecem.
Os peptóides, entretanto, são projetados para durabilidade. A sua força deriva da sua estrutura, que é semelhante, mas fundamentalmente diferente, à dos péptidos. Ao alterar a estrutura subjacente e ao fortalecer as ligações que mantêm os encantos no lugar, a equipa de Barron criou uma forma de estes agentes antivirais reterem os poderes que os péptidos perdem quando são degradados por proteases.
“Estamos entusiasmados com o fato de nossos peptoides apresentarem grande potencial como novos antivirais”, disse Barron.
Potencial elevado
Em seu estudo, Barron e equipe optaram por focar no herpes vírus, que é mais notável por causar herpes labial ao redor da boca, infecções sexualmente transmissíveis e até mesmo certas formas de cegueira. Se contraído mais tarde na vida, o herpes pode ser particularmente devastador para o seu hospedeiro. As infecções cerebrais pelo vírus do herpes também estão associadas a Alzheimer doença, uma área ativa de pesquisa.
A equipe revisou uma série de peptóides prospectivos, começando com uma biblioteca de 120 estruturas moleculares – que naquela época eram apenas símbolos químicos em uma página. Com base em experimentos preliminares, eles reduziram esses candidatos a 10 candidatos promissores, que sua equipe sintetizou. Barron então trabalhou com a professora Gill Diamond (Universidade de Louisville) para testar suas moléculas recém-criadas não apenas por sua eficácia contra o vírus do herpes, mas também por seu efeito em células humanas saudáveis da superfície externa da boca – conhecida como epitélio oral. .
Como esperado, alguns dos peptóides não mostraram efeito contra o vírus. Outros eram ativos, mas prejudiciais às células hospedeiras saudáveis. Mas um precioso punhado de cinco peptóides provou ser digno de estudo adicional. No final, dois atingiram o ponto ideal – neutralizar o vírus do herpes sem danificar as células epiteliais. Um dos candidatos, de fato, mostrou eficácia “completa” contra o vírus, e isso deixou Barron entusiasmado com as possibilidades de tratamento do herpes e, talvez, muito mais.
Estourando a bolha
Os peptóides atuam rompendo a membrana externa encapsulante do vírus. Esta bolha protetora é fundamental para a capacidade de qualquer vírus de se insinuar em tecidos saudáveis e distribuir seus efeitos nocivos ADN em células humanas, levando à infecção.
“Os peptóides destroem as membranas, não apenas do herpes, mas também de outros vírus. Isto deverá dar-lhes ampla aplicabilidade, talvez até mesmo contra certas infecções virais mortais que atualmente não têm cura”, disse Barron.
Desde então, Barron enviou amostras de peptóides para laboratórios de doenças infecciosas em todo o mundo, pedindo-lhes que testassem essas novas estruturas contra uma série de cepas virulentas, principalmente a SARS-CoV-2 vírus que causa COVID 19mas também vírus mais conhecidos, como influenza e rinovírus, os culpados do resfriado comum.
“Os primeiros relatórios dos meus colaboradores são muito encorajadores”, disse Barron. “Como nossos peptóides imitam um peptídeo antiviral humano de amplo espectro muito específico – a catelicidina LL-37 – não ficamos surpresos com o seu funcionamento, mas ainda assim ficamos absolutamente encantados em ver esses resultados vindos de todo o mundo.”
Referência: “Potente atividade antiviral contra HSV-1 e SARS-CoV-2 por peptóides antimicrobianos” por Gill Diamond, Natalia Molchanova, Claudine Herlan, John A. Fortkort, Jennifer S. Lin, Erika Figgins, Nathen Bopp, Lisa K. Ryan , Donghoon Chung, Robert Scott Adcock, Michael Sherman e Annelise E. Barron, 31 de março de 2021, Produtos farmacêuticos.
DOI: 10.3390/ph14040304