Químicos e cientistas farmacêuticos da Universidade de Heidelberg desenvolvem um processo inovador para produzir esses compostos biologicamente ativos
Um processo químico de ponta é o primeiro a tornar possível a produção rápida e fácil de peptídeos modificados com ácidos borônicos. Ele foi desenvolvido por cientistas do Instituto de Química Orgânica e do Instituto de Farmácia e Biotecnologia Molecular da Universidade de Heidelberg. Como parte desse trabalho, os cientistas conseguiram sintetizar um grande número de diferentes ácidos borônicos peptídicos biologicamente ativos e investigar suas propriedades. De acordo com os pesquisadores, eles abrem novas possibilidades no jovem campo de pesquisa da imunologia sintética e, devido às suas propriedades especiais, podem passar a ser usados principalmente em imunoterapia.
Peptídeos são polímeros compostos de dois ou mais aminoácidos que são ligados entre si e podem ser encontrados onde quer que haja células no organismo. Eles desempenham um papel central no sistema imunológico, pois transmitem marcadores essenciais de reconhecimento imunológico. A ordem e a composição dos peptídeos determinam o que é reconhecido pelo sistema imunológico como estranho e desencadeia uma resposta imunológica. Por esse motivo, imunizações terapêuticas ou profiláticas, por exemplo, são realizadas usando peptídeos, explica Marius Werner, um candidato a doutorado em ambos os institutos de Heidelberg. Os ácidos borônicos são de interesse dos pesquisadores porque têm um perfil de interação único e ainda não explorado com células imunes ou outras estruturas-alvo biológicas.
No estudo atual, os pesquisadores produziram peptídeos equipados com um ácido borônico por hidroboração de alcenos e alcinos peptídicos ligados à resina. Eles, portanto, têm uma estrutura química particular que, nas palavras dos cientistas, era anteriormente impossível ou muito difícil de obter. “O ácido borônico torna muito fácil introduzir mais modificações químicas nos peptídeos e realizar inúmeras variações. Como os ácidos borônicos também interagem com células imunes, os peptídeos enriquecidos com esse elemento estrutural poderiam ser potencialmente usados para intervir no sistema imunológico”, explica a Professora Júnior Dra. Franziska Thomas do Instituto de Química Orgânica, que liderou o trabalho ao lado de Christian Klein do Instituto de Farmácia e Biotecnologia Molecular.
Mesmo que ainda haja um longo caminho a percorrer, pode haver potencial, de acordo com o Prof. Klein, com a ajuda das novas substâncias para induzir uma reação imunológica às células tumorais, por exemplo, para destruir um tumor usando os próprios mecanismos do corpo. Outra aplicação poderia ser a liberação direcionada de substâncias ativas no corpo. O grupo ácido borônico tem a intenção de servir como uma “âncora” para o peptídeo, permitindo que ele se ligue a nanopartículas que servem como meio de transporte. “As partículas com o peptídeo podem ser projetadas de tal forma que sejam absorvidas em certos órgãos ou por certas células, particularmente no sistema imunológico, permitindo que o peptídeo tenha qualquer tipo de efeito controlado por seu design”, diz o cientista, que conduz pesquisas na área de química medicinal. Os ácidos borônicos peptídicos também podem ser usados em combinação com pequenos implantes que se dissolvem no corpo e liberam ingredientes ativos.
A pesquisa sobre esse novo processo foi integrada ao projeto “Synthetic Immunology” como parte da “Engineering Molecular Systems” Flagship Initiative na Universidade de Heidelberg, que é financiada pela Excellence Strategy dos governos federal e estadual. Nesse contexto, áreas potenciais de aplicação devem ser exploradas. Os resultados da pesquisa foram publicados em um artigo científico no periódico “Advanced Science”.
M. Werner, J. Brinkhofer, L. Hammermüller, T. Heim, TL Pham, J. Huber, C. Klein, F. Thomas: Peptide Boronic Acids by Late-Stage Hydroboration on the Solid Phase. Ciência Avançada (29 de maio de 2024).
