Novo estudo revela exatamente como toxina do veneno mata selectivamente as células cancerosas sem danificar as células normais. Paulisti...
Novo estudo revela exatamente como toxina do veneno mata selectivamente as células cancerosas sem danificar as células normais.
A vespa Polybia paulista se protege contra os predadores produzindo um veneno conhecido, desde de 2008, após descobertas de cientistas chineses, por conter um ingrediente poderoso contra o câncer - a toxina MP1 (Polybia-MP1). Agora, cientistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade de Leeds (Reino Unido) descobriram como. A MP1 interage com os lípidos que são distribuídos na superfície de células cancerosas de maneira desigual. Essa interação acaba criando buracos que permitem que moléculas fundamentais para o funcionamento celular vazem para fora.
A MP1 age contra agentes patogênicos microbianos por ruptura da membrana celular bacteriana. Por acaso, os antimicrobianos se mostraram promissores em proteger os seres humanos contra o câncer; Eles podem inibir o crescimento de células do câncer de próstata e da bexiga, bem como células leucêmicas resistentes a múltiplas drogas. No entanto, até agora, não estava claro como a MP1 destrói seletivamente as células cancerígenas sem danificar as células normais.
Ocorre que a membrana celular é formada, entre outros elementos, por vários tipos de lipídios, tais como a fosfatidilserina (PS, na nomenclatura internacional) ou a fosfatidilcolina (PE, mais conhecida como lecitina). Ambos são essenciais na estrutura exterior das células.
Beales e o brasileiro co-autor do estudo, João Ruggiero Neto, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), suspeitam que o motivo pode ter algo a ver com as propriedades únicas de membranas celulares do câncer. Enquanto nas células saudáveis esses fosfolipídios tendem a se concentrar no interior da membrana, nas cancerosas aparecem na parte exterior. O que a toxina MP1 faz é interagir com esses lipídios que por acaso só podem ser alcançados nas células cancerígenas.
Como o MP1 é catiônico (tem carga positiva) e tanto as bactérias quanto as membranas das celulares tumorais têm lipídios aniônicos (com carga negativa), a "atração eletrostática é a base para essa seletividade", diz o brasileiro.
Os pesquisadores testaram sua teoria com a criação de três modelos de membranas expondo-as à MP1. Usaram uma ampla gama de técnicas de imagiologia e biofísica para caracterizar os efeitos destrutivos de MP1 nas membranas.
De fato, as membranas enriquecidas com o lipídio PS aumentaram em sete vezes seu nível de aglutinação ao peptídio da vespa. Ao mesmo tempo e reforçando o mecanismo, a maior presença de PS no exterior da célula elevou a porosidade da membrana em até 30 vezes. "Formados em alguns segundos, esses poros são grandes o suficiente para que moléculas essenciais, como a RNA, ou proteínas escapem da célula", diz Ruggiero Neto.
De acordo com os autores da pesquisa, cujos resultados foram publicados na revista científica Biophysical Journal nesta terça-feira (1º), a toxina tem o potencial para ser um tratamento seguro contra câncer, todavia, como normalmente ocorre sempre que se anuncia descobertas desse tipo, ainda serão necessárias mais pesquisas para se desenvolver um fármaco baseado nos achados.
Os pesquisadores, que receberam financiamento do Governo brasileiro e da Comissão Europeia, agora querem aumentar a capacidade seletiva do MP1 e testá-lo primeiramente com culturas de células e, depois, em animais.
Fonte: El Pais, Science Daily, G1
[Visto no Brasil Acadêmico]
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| Paulistinha [UNESP via El Pais] |
A vespa Polybia paulista se protege contra os predadores produzindo um veneno conhecido, desde de 2008, após descobertas de cientistas chineses, por conter um ingrediente poderoso contra o câncer - a toxina MP1 (Polybia-MP1). Agora, cientistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade de Leeds (Reino Unido) descobriram como. A MP1 interage com os lípidos que são distribuídos na superfície de células cancerosas de maneira desigual. Essa interação acaba criando buracos que permitem que moléculas fundamentais para o funcionamento celular vazem para fora.
Terapias contra o câncer que atacam a composição lipídica da membrana celular seria uma nova classe de drogas anticâncer. Isto pode ser útil no desenvolvimento de novas terapias de combinação, onde várias drogas são usadas simultaneamente para tratar um tumor, atacando diferentes partes das células cancerosas ao mesmo tempo.
Paul Beales. Co-autor sênior do estudo da Universidade de Leeds, no Reino Unido.
A MP1 age contra agentes patogênicos microbianos por ruptura da membrana celular bacteriana. Por acaso, os antimicrobianos se mostraram promissores em proteger os seres humanos contra o câncer; Eles podem inibir o crescimento de células do câncer de próstata e da bexiga, bem como células leucêmicas resistentes a múltiplas drogas. No entanto, até agora, não estava claro como a MP1 destrói seletivamente as células cancerígenas sem danificar as células normais.
Ocorre que a membrana celular é formada, entre outros elementos, por vários tipos de lipídios, tais como a fosfatidilserina (PS, na nomenclatura internacional) ou a fosfatidilcolina (PE, mais conhecida como lecitina). Ambos são essenciais na estrutura exterior das células.
Beales e o brasileiro co-autor do estudo, João Ruggiero Neto, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), suspeitam que o motivo pode ter algo a ver com as propriedades únicas de membranas celulares do câncer. Enquanto nas células saudáveis esses fosfolipídios tendem a se concentrar no interior da membrana, nas cancerosas aparecem na parte exterior. O que a toxina MP1 faz é interagir com esses lipídios que por acaso só podem ser alcançados nas células cancerígenas.
Os peptídios de todos os venenos são geralmente citotóxicos [tóxico às células], mas não o MP1, que tem uma poderosa atividade bactericida. Tanto a ação bactericida quanto a antitumoral estão relacionadas com a capacidade desse peptídio para induzir filtrações nas células ao abrir os poros ou fissuras na membrana da célula.
João Ruggiero Neto. Pesquisador do Instituto de Biociências da Unesp e coautor do estudo.
Como o MP1 é catiônico (tem carga positiva) e tanto as bactérias quanto as membranas das celulares tumorais têm lipídios aniônicos (com carga negativa), a "atração eletrostática é a base para essa seletividade", diz o brasileiro.
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| Figura 1 - Representação esquemática da ruptura da membrana por péptidos e o sistema experimental. O péptido helicoidal Polybia-MP1 é mostrado de acordo com as projeções de rodas helicoidais. Aminoácidos: (azuis) polares com carga líquida positiva; (roxo) polar com carga líquida negativa; (vermelho) polar sem carga; e (verde) não polar. A microscopia confocal foi realizada para investigar o influxo de três corantes com tamanhos distintos em GUVs (vesícula unilamelar gigante) na presença e na ausência de lípidos PE: 0,37 kDa CF (verde), 3k-CB (azul), 10k-AF647 (magenta), e as barras de escala correspondem a 10 um. Membranas lipídicas são marcados com Rh-DOPE (vermelho). O péptido interage com os GUVs, perturba a sua estrutura, e, em seguida, permite a passagem de corantes fluorescentes pela formação de estruturas de poros semelhantes.[Fonte] |
Os pesquisadores testaram sua teoria com a criação de três modelos de membranas expondo-as à MP1. Usaram uma ampla gama de técnicas de imagiologia e biofísica para caracterizar os efeitos destrutivos de MP1 nas membranas.
De fato, as membranas enriquecidas com o lipídio PS aumentaram em sete vezes seu nível de aglutinação ao peptídio da vespa. Ao mesmo tempo e reforçando o mecanismo, a maior presença de PS no exterior da célula elevou a porosidade da membrana em até 30 vezes. "Formados em alguns segundos, esses poros são grandes o suficiente para que moléculas essenciais, como a RNA, ou proteínas escapem da célula", diz Ruggiero Neto.
De acordo com os autores da pesquisa, cujos resultados foram publicados na revista científica Biophysical Journal nesta terça-feira (1º), a toxina tem o potencial para ser um tratamento seguro contra câncer, todavia, como normalmente ocorre sempre que se anuncia descobertas desse tipo, ainda serão necessárias mais pesquisas para se desenvolver um fármaco baseado nos achados.
Os pesquisadores, que receberam financiamento do Governo brasileiro e da Comissão Europeia, agora querem aumentar a capacidade seletiva do MP1 e testá-lo primeiramente com culturas de células e, depois, em animais.
Fonte: El Pais, Science Daily, G1
[Visto no Brasil Acadêmico]
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