Proteínas de escorpião pode fornecer medicamentos para artrite!

Milhões de pessoas vivem com a dor e as limitações físicas da artrite e outras doenças inflamatórias. Esteróides e outras drogas podem oferecer alívio, mas também podem vir com uma série de efeitos colaterais graves. Um novo estudo sugere que uma miniproteína derivada de escorpião poderá fornecer em breve medicamentos para artrite mais eficazes.

Futuros medicamentos para artrite

Cientistas do Centro de Pesquisa do Câncer Fred Hutchinson identificaram uma pequena proteína no veneno do escorpião que se acumula rapidamente na cartilagem das articulações. Em seguida, eles ligaram essas miniproteínas a esteróides para reverter a inflamação em camundongos com artrite. Os pesquisadores descobriram que os medicamentos se concentravam nas articulações, potencialmente evitando as toxicidades em todo o corpo e os riscos de infecção causados ​​pelo tratamento com esteróides não direcionados.

“Para pessoas com artrite articular, os efeitos colaterais do controle da doença podem ser tão ruins ou piores que a própria doença. Os esteróides gostam de ir a qualquer lugar do corpo, exceto onde são mais necessários. Esta é uma estratégia para melhorar o alívio da artrite com efeitos colaterais sistêmicos mínimos. Embora a abordagem esteja a vários anos de pacientes humanos, é uma prova de conceito promissora”, disse o cientista sênior do projeto, Dr. Jim Olson, membro da Divisão de Pesquisa Clínica da Fred Hutch, em Seattle, nos EUA.

O Dr Olson usa plantas da natureza para descobrir e desenvolver novos medicamentos. O último estudo decorreu de uma pesquisa de anos sobre o que o Dr Olson chamou de optides, abreviação de “peptides otimizados”. Essas pequenas proteínas são derivadas de organismos naturais, como escorpiões, cobras, violetas e girassóis.

“Meu pensamento era que esses peptídeos presentes em venenos ou toxinas podem ter uma biodistribuição realmente única no corpo humano. Se algo os está usando para predação, eles precisam chegar a determinados lugares rapidamente”, disse o Dr Olson.

Mais de uma década atrás, ele descobriu uma miniproteína encontrada no “escorpião da morte” que pode se ligar às células cancerígenas, mas não às saudáveis. Ele co-fundou uma empresa, a Blaze Bioscience, em 2010 para desenvolver um corante experimental chamado Tumor Paint BLZ-100, feito a partir de uma versão especial e brilhante da proteína alvo do agente mortal. Agora está sendo testado como uma ferramenta para cirurgiões iluminarem com precisão tumores cerebrais difíceis de ver.

Há quatro anos, o Dr Olson e sua equipe estavam examinando dezenas de peptídeos derivados de escorpiões e aranhas. Eles estavam caçando outras moléculas que também poderiam atravessar a barreira hematoencefálica. (O que é uma tarefa extremamente difícil; a barreira protetora é projetada para manter quase tudo fora do cérebro.) Quando um peptídeo parecia acumular-se e permanecer na cartilagem, eles imediatamente perceberam que esse poderia ser um tratamento que no futuro ajudaria no desenvolvimento de novos medicamentos para artrite.

“Isso realmente mostra o valor de jogar cientificamente e apenas fazer as coisas pela pura alegria de aprender. Você nunca sabe para onde isso vai levá-lo. Se pudermos aliviar a artrite para milhões de pessoas com muito poucos efeitos colaterais, é um investimento realmente bom do nosso tempo”, acrescenta o Dr Olson.

Depois de descobrir a miniproteína, a equipe passou vários anos desenvolvendo uma maneira de vinculá-lo às drogas. A equipe inicialmente emparelhou seu peptídeo com um esteróide chamado dexametasona. Mas eles descobriram que pequenas quantidades da droga vazavam na corrente sanguínea dos camundongos, causando os mesmos efeitos colaterais que eles pretendiam eliminar.

A equipe acabou usando outro esteróide chamado Triamcinolone acetonide, ou TAA. Seus testes em camundongos mostraram que era tão eficaz no tratamento da inflamação quanto a dexametasona. Mas quando o TAA entra na corrente sanguínea, ele se torna inativo. Então: sem efeitos colaterais detectáveis.

Emily Girard, cientista da equipe no laboratório do Dr Olson e um dos principais autores do estudo, disse que o trabalho mostra o que a pesquisa em equipe pode realizar.

“É uma idéia bastante simples pegar uma miniproteína que naturalmente vai para a cartilagem e anexa algo a ela, para que você obtenha a entrega direcionada do medicamento, mas foi difícil de realizar. Tivemos que aprender e adaptar o comportamento da miniproteína, do ligante químico e da carga útil de esteróides para produzir um produto que iria para a cartilagem, permanecer o tempo necessário, liberar a droga na taxa certa e tem um efeito local, mas não sistêmico. Há mais desenvolvimento a ser feito, mas espero que este trabalho resulte em medicamentos para artrite que ajude muitas pessoas”, disse Girard.

A equipe espera testar essa abordagem em pacientes através de um ensaio clínico. Mas primeiro eles precisam responder a várias outras incógnitas com mais toxicologia e outros estudos.

O Dr Olson acrescentou que, embora este estudo envolva esteróides, ele mostra que essas miniproteínas podem fornecer outros medicamentos à cartilagem. “Acreditamos que os esteróides têm um potencial importante como candidato ao desenvolvimento clínico e estamos explorando ativamente outras cargas úteis que podem ser entregues nas articulações. O objetivo a longo prazo é fornecer moléculas que vão além do controle da artrite e realmente revertê-la”, concluiu o Dr Olson.

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O artigo completo com seus detalhes foram publicados na conceituada revista científica Science Translational Medicine.

* “A potent peptide-steroid conjugate accumulates in cartilage and reverses arthritis without evidence of systemic corticosteroid exposure” – 2020.

Autores do estudo: Michelle L. Cook Sangar, Emily J. Girard, Gene Hopping, Chunfeng Yin, Fiona Pakiam, Mi-Youn Brusniak, Elizabeth Nguyen, Raymond Ruff, Mesfin M. Gewe, Kelly Byrnes-Blake, Natalie W. Nairn, Dennis M. Miller, Christopher Mehlin, Andrew D. Strand, Andrew J. Mhyre, Colin E. Correnti, Roland K. Strong, Julian A. Simon, James M. Olson – 10.1126/scitranslmed.aay1041