Um trabalho realizado por pesquisadores do Laboratório de Biologia Estrutural do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), chefiado pelo Prof. Dr. Ariel Mariano Silber, do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/USP), visa ao desenvolvimento de um composto para o combate ao Trypanosoma cruzi, parasita causador da Doença de Chagas, que é transmitida pelas fezes do inseto barbeiro, que entram em contato com o sangue humano quando o indivíduo coça a área da pele picada.
Para completar seu ciclo biológico, o Trypanosoma cruzi sai do barbeiro e passa por diversos outros ambientes químicos, até se hospedar no corpo humano. Alguns desses locais possuem açúcares livres como fonte de energia, enquanto outros não. Através disso, descobriu-se que o parasita pode viver sem o açúcar, obtendo energia através do metabolismo dos aminoácidos de proteínas (macromoléculas), um dos principais aminoácidos é a prolina. Além de serem fontes de energia, tais aminoácidos atuam como importantes sinalizadores para o T. cruzi, pois permitem que o parasita saiba onde está hospedado, uma vez que cada ambiente possui características diferentes (temperatura, pH, composição química, entre outros), levando a diferenciação do T. cruzi em suas várias formas de desenvolvimento, adaptadas a cada ambiente.
De acordo com o Prof. Dr. Otavio Henrique Thiemann (IFSC/USP), um dos principais objetivos deste estudo é caracterizar as enzimas do parasita, que ajudam o Trypanosoma a obter energia dos aminoácidos, principalmente, da prolina. Ao longo dos anos, foram caracterizadas as vias de degradação de aminoácidos, um esforço realizado pelo grupo do Prof. Ariel Silber (ICB/USP). Com isso, os pesquisadores têm trabalhado na cristalização de diversas proteínas da via de degradação da prolina, em especial, uma chamada delta1-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase, ou TcP5CDH, com a finalidade de conhecer melhor a estrutura atômica dessa proteína, essencial ao parasita.
O docente do nosso Instituto explica que a TcP5CDH já foi caracterizada e que o próximo passo está sendo sua cristalização e estudo estrutural. Após concluir essa fase da pesquisa, onde os especialistas terão maior conhecimento sobre o funcionamento da citada proteína (TcP5CDH), a meta seguinte será desenvolver inibidores capazes de bloquear a reação catalítica da proteína, ou em outras palavras, bloquear a degradação da prolina pelo parasita. "O grupo do Prof. Ariel já selecionou alguns inibidores que estão sendo testados. Uma vez cristalizada, poderemos analisar se há a possibilidade de acoplar os inibidores à TcP5CDH", diz ele.
Além dessa, existem outros aminoácidos em nossas células que ajudam a sustentar o parasita, porém, pelo fato da prolina ser sua principal fonte de energia, ao interromper essa via metabólica, o Trypanosoma ficará tão enfraquecido, que o próprio sistema imunológico do corpo humano poderá combatê-lo. "Hoje, o foco de diversas pesquisas é encontrar o alvo correto. Neste caso, a TcP5CDH é um alvo validado por metodologias genéticas e foi verificado que, sem ela, o parasita fica impossibilitado de concluir seu ciclo de desenvolvimento", ressalta Otavio Thiemann.
Caso a cristalização da proteína ocorra com sucesso, os pesquisadores poderão avançar para outra etapa, cujo conceito é encaixar na TcP5CDH os compostos já identificados, através de simulações computacionais e experimentos de co-cristalização. "Com um programa computacional tentaremos encaixá-las na proteína e, posteriormente, realizar os experimentos reais na TcP5CDH e, assim, melhorar cada vez mais a capacidade de inibição dos compostos", explica Thiemann, lembrando que este trabalho deverá ser feito juntamente com células humanas, afim de analisar se, ao combater o Trypanosoma cruzi, os inibidores apresentarão os temidos efeitos colaterais.
Quando os especialistas concluírem todas as longas fases previstas dessa pesquisa - e espera-se que seja mais ou menos breve -, este estudo poderá resultar, futuramente, no desenvolvimento de fármacos voltados ao combate da doença. Otavio Thiemann reconhece que tal feito poderá levar anos, talvez décadas, mas não descarta a possibilidade da comercialização desses fármacos se tornar realidade. "Isto ainda é algo discutível, mas é uma possibilidade desejável", conclui.
O artigo científico referente à pesquisa foi destacado pela revista norte-americana Journal of Biological Chemistry (2015).
Rui Sintra - Assessor de Comunicação- IFSC-USP
