Cientistas desvendam segredos de molécula usada em 30% dos medicamentos

Em estudo com entidades internacionais, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) apresentaram informações importantes sobre uma proteína de grande interesse para a produção de medicamentos. Segundo os cientistas, a descoberta contribuirá para o desenvolvimento de novos fármacos com a GPCR, nome dado à proteína que é utilizada em 30% dos fármacos comercializados nos Estados Unidos.

No estudo, publicado por meio de um artigo na revista Science Advances, em 14 de agosto de 2020, os pesquisadores conseguiram determinar com sucesso a estrutura de uma parte da GPCR, que faz a sinalização entre o interior da célula e o meio externo, sendo essencial para que os medicamentos tenham efeito no organismo, segundo informação divulgada no jornal da USP.

“As células do corpo humano são envoltas por uma barreira física, a membrana plasmática. Nessa membrana existem várias proteínas que fazem a comunicação do que está dentro com o que está fora da célula, entre elas as GPCR”, destaca o professor da instituição em Ribeirão Preto, Antônio José da Costa Filho, por meio do jornal oficial da entidade.

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Ele completa: “Elas são proteínas grandes e cada uma tem uma parte apontada para dentro da célula e parte para fora. A parte que fica do lado de fora funciona como uma espécie de sensor, recebendo sinais extracelulares que fazem a célula entrar em atividade”.

Há muitas famílias de GPCR, com diversas funções, como detectar hormônios e moléculas que são sensíveis à luz e neurotransmissores. “No estudo foi analisado um tipo de proteína que se liga a um neurotransmissor, que é a neurotensina”, enfatiza o cientista.

Costa Filho ressalta: “Quando a neurotensina chega ao lado de fora da célula, o receptor se liga a ela, fazendo com que a proteína mude sua estrutura e disparando uma série de vias de sinalização que vão apontar a célula qual resposta deve ser dada ao mundo exterior".

Segundo ele, cerca de 30% dos fármacos aprovados pela Food and Drug Administration (FDA) têm como alvo algum tipo de GPCR: “Se você quer fazer a célula desempenhar alguma função, ou desligar algo, uma boa maneira é arrumar um modo de fazer com que essas moléculas que carregam informação do lado de fora liguem ou desliguem a célula. Por isso, a indústria farmacêutica tem interesse em estudar essas famílias de proteínas", pontua.  

A pesquisa

Costa Filho explica que a pesquisa se concentrou em uma parte da proteína que fica no interior das células, a hélice 8. “A ideia é obter mais informações de como se organiza essa parte, e quais são as mudanças que acontecem quando a proteína faz uma ligação. Por serem proteínas grandes e de membrana, as GPCR são de difícil preparação para estudos experimentais em geral, dentre eles aqueles que visam a determinação de sua estrutura tridimensional com métodos de biologia estrutural. Em geral, os cientistas fazem mutações na proteína ou agregam outras moléculas para tornar a estrutura mais estável e permitir as análises", afirma.

Nesse sentido, os cientistas queriam trabalhar com uma proteína cuja estrutura fosse a mais próxima possível de seu estado natural, sem alterações. “Foi criado um protocolo para produzir a estrutura inteira do receptor de neurotensina, dispensando as modificações químicas”, destaca o professor. “Isso foi necessário porque nas proteínas modificadas a hélice 8 não aparece ou apresenta uma informação ambígua sobre sua estrutura”, explica o professor.

Ainda de acordo com as informações divulgadas no jornal da USP, por meio de métodos biofísicos (ressonância paramagnética eletrônica, uma técnica que utiliza micro-ondas para analisar a estrutura de materiais, e dicroísmo circular) e de simulações computações de dinâmica molecular, os cientistas conseguiram determinar de forma precisa a estrutura da hélice 8.

“O estudo verificou que quando uma molécula que imita a neurotensina é colocada em contato com a proteína, essa hélice fica ainda mais estruturada”, disse o pesquisador. “Também foi descoberto que a estruturação da hélice 8 é influenciada pelas moléculas de gordura (fosfolipídeos) existentes na membrana celular. Anteriormente se imaginava que essas moléculas simplesmente formavam uma barreira física”, completou.

Por fim, Costa Filho reforça que o estudo contribuiu com informações sobre uma parte menos conhecida de uma proteína de grande interesse farmacológico.

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