Cientistas da Universidade Federal Siberiana (SFU) desenvolveram um método revolucionário para verificar a adequação de certos medicamentos. Este envolve a anexação de uma “molécula espiã” às proteínas presentes nos medicamentos, que sinaliza qualquer alteração em sua estrutura. Os resultados foram detalhados na revista Biophysical Chemistry.
As proteínas são macromoléculas compostas por uma cadeia de aminoácidos. Suas propriedades biológicas e grau de atividade nas células são determinados pela forma como essa cadeia se dobra e pelos parâmetros físicos de suas superfícies e cavidades, como a carga elétrica, conforme explicaram os pesquisadores da SFU.
Se a estrutura espacial “natural” de uma proteína é comprometida, ela perde sua capacidade de funcionar no organismo. O uso de medicamentos com moléculas danificadas pode ter um impacto negativo na saúde, sendo comparável a tentar abrir uma fechadura com uma chave torta, esclareceu Evgenia Slyusareva, professora do Departamento Base de Fotônica e Tecnologias Laser da SFU.
Os especialistas da universidade criaram um sistema capaz de identificar essas “chaves tortas” em produtos farmacêuticos e cosméticos. Para isso, utiliza-se uma “marca espiã” anexada, que emite luz de maneira diferente dependendo das propriedades físicas da estrutura proteica.
“Desenvolvemos um método para anexar de forma segura esta marca à superfície de diversos tipos de proteínas: transportadoras, antibacterianas e até mesmo aquelas responsáveis pela luminescência de certas bactérias. Se uma molécula biologicamente ativa começa a se deteriorar, a marca espiã muda seu padrão de emissão de luz, indicando que o uso de tal preparação pode não apenas ser ineficaz, mas também prejudicial”, explicou Slyusareva.
O teste de aptidão do medicamento é realizado in vitro, ou seja, em laboratório, e não no organismo. Para tal, a molécula espiã (fluoresceína) é firmemente ligada à proteína através de uma ligação química covalente, e a avaliação de sua funcionalidade é feita com base em vários parâmetros físicos, como o brilho e a “cor” da luminescência, entre outros.
“A fluoresceína não simplesmente adere à superfície da proteína; ela se prende de forma segura, como um botão numa camisa. Nosso sistema permite `costurar botões` em proteínas de diferentes tamanhos sem alterar sua estrutura natural, o que significa que a marca é inofensiva para todas as proteínas”, detalhou a professora.
No futuro, os cientistas planejam aplicar a “marca espiã” a outras moléculas biológicas e estruturas maiores, como células cancerígenas.
O trabalho foi realizado com o apoio do Ministério da Ciência e Ensino Superior da Federação Russa.
