O veneno de uma vespa brasileira, Polybia paulista, contém uma poderosa toxina que mata células de câncer, sem danificar células saudáveis. Agora, um grupo de cientistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade de Leeds, na Inglaterra, descobriu exatamente como a toxina, chamada MP1, consegue abrir buracos exclusivamente nas células cancerosas, destruindo-as.
O estudo, publicado nesta terça-feira (1º) na revista científica Biophysical Journal, poderá inspirar a criação de uma classe inédita de drogas contra o câncer. De acordo com um dos autores do estudo, Paul Beales, da universidade inglesa, a toxina MP1 não afeta as células normais, mas interage com lipídios – moléculas de gordura – que estão distribuídos de forma anômala apenas na superfície das células de câncer.
Ao entrar em contato com a membrana dessas células, a toxina abre buracos por onde escapam moléculas essenciais para seu funcionamento.
“Terapias contra o câncer que atacam a composição de lipídios da membrana da célula seriam uma classe inteiramente nova de drogas antitumorais. Isso poderia ser útil para o desenvolvimento de novas terapias combinadas, nas quais múltiplas drogas são utilizadas para tratar um câncer atacando diferentes partes de suas células simultaneamente”, disse Beales.
A Polybia paulista foi descoberta e descrita pelo professor Mário Palma, da Unesp de Rio Claro.
Os cientistas já haviam estudado a toxina MP1 e sabiam que ela agia contra micróbios causadores de doenças destruindo a membrana das células bacterianas. Mais tarde, os estudos revelaram que a toxina é promissora para proteger humanos de câncer e tem capacidade para inibir o crescimento de células de tumores de próstata e de bexiga, além de células de leucemias resistentes a várias drogas.
Até agora, no entanto, não se sabia como a MP1 é capaz de destruir seletivamente as células tumorais, sem danificar as células saudáveis.
“Desde que descrevemos a toxina do veneno dessa vespa, em 2009, sabíamos que ela contém peptídeos com uma forte propriedade antibacteriana, funcionando como um antibiótico potente. Mais tarde, pesquisadores coreanos e chineses começaram a fazer trabalhos com esses peptídeos sobre células de câncer e nós fomos estudar sua ação em linfócitos com leucemia”, disse Neto ao jornal Estado de S. Paulo.
Mecanismo
O grupo da Unesp confirmou então que as toxinas eram extremamente seletivas, reconhecendo apenas os linfócitos leucêmicos, e não os sadios. Eles começaram suspeitar que a explicação para essa seletividade tinha relação com as propriedades únicas das membranas de células de câncer. “Fomos investigar o mecanismo”, afirmou Neto.
Segundo ele, em membranas de células saudáveis, os fosfolipídios chamados PS e PE se situam na membrana interna, voltados para o lado de dentro da célula. Mas, nas células de câncer, os PS e PE ficam incorporados na membrana externa, voltados para o ambiente em volta da célula.
Os cientistas testaram sua teoria criando membranas-modelo contendo PE e PS e as expondo à MP1. Eles utilizaram uma ampla gama de técnicas biofísicas e de imageamento para caracterizar os efeitos destrutivos da MP1 sobre as membranas.
O resultado foi impactante: a presença de PS aumentava de 7 a 8 vezes a quantidade de MP1 que se ligava à membrana. A presença de PE, por outro lado, aumentava a capacidade da MP1 de danificar rapidamente a membrana, aumentando o tamanho dos buracos de 20 a 30 vezes.
“Formados em poucos segundos, esses poros são grande o suficiente para permitir o vazamento de moléculas críticas para a célula, como RNA e proteínas. O aprimoramento dramático da permeabilização induzida pela toxina na presença do PE e as dimensões dos poros nessas membranas foram surpreendentes”, disse Neto.
Potencial
Em estudos futuros, os cientistas planejam alterar a sequência de aminoácidos da MP1 para examinar como a estrutura da toxina se relaciona à sua função, a fim de aprimorar sua seletividade e sua potência para propósitos clínicos.
Segundo Beale, entender o mecanismo de ação dessa toxina vai ajudar estudos translacioais - isso é, pesquisa científica aplicada clinicamente - para avaliar no futuro o seu potencial para o uso na medicina.
“Como ficou demonstrado em laboratório que a toxina é seletiva para células de câncer e não é tóxica para células normais, ela tem potencial para ser segura. Mas mais trabalho será necessário para provar isso”, afirmou Beale.
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