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Cientistas abrem caminho para tratamentos mais ecológicos contra o câncer com nova descoberta de enzima

Cientistas da Universidade de Manchester descobriram uma maneira mais eficiente e sustentável de produzir medicamentos à base de peptídeos, mostrando eficácia promissora no combate ao câncer.

Peptídeos são compostos de pequenas cadeias de aminoácidos, que também são os blocos de construção de proteínas. Peptídeos desempenham um papel crucial em nossos corpos e são usados ​​em muitos medicamentos para combater doenças como câncer, diabetes e infecções. Eles também são usados ​​como vacinas, nanomateriais e em muitas outras aplicações. No entanto, fazer peptídeos em laboratório é atualmente um processo complicado que envolve síntese química, o que produz muitos resíduos nocivos que são prejudiciais ao meio ambiente.

Em uma nova descoberta, publicada na revista Natureza Química Biologia , Cientistas de Manchester descobriram uma nova família de enzimas ligases, um tipo de cola molecular que pode ajudar a montar sequências curtas de peptídeos de forma mais simples e robusta, produzindo quantidades significativamente maiores de peptídeos em comparação aos métodos convencionais.

A descoberta pode revolucionar a produção de tratamentos para câncer e outras doenças graves, oferecendo um método de produção mais eficaz e ecologicamente correto.

“Usando nossas novas enzimas ligase, podemos produzir peptídeos com atividade anticâncer promissora em um único processo com excelentes rendimentos. Anteriormente, esses tipos de peptídeos eram produzidos em rendimentos muito menores, por um processo de síntese química de 10-12 etapas muito trabalhoso. Ao combinar diferentes ligases em uma única reação em cascata, podemos fazer muitos peptídeos diferentes.”

Por muitos anos, cientistas têm trabalhado em novas maneiras de produzir peptídeos. A maioria das técnicas existentes depende de precursores de aminoácidos complexos e altamente protegidos, reagentes químicos tóxicos e solventes orgânicos voláteis prejudiciais, gerando grandes quantidades de resíduos perigosos. Os métodos atuais também incorrem em altos custos e são difíceis de aumentar em escala, resultando em suprimentos limitados e caros de importantes medicamentos peptídicos.

A equipe em Manchester buscou novas enzimas ligase envolvidas nos processos biológicos que montam peptídeos naturais em bactérias simples. Eles isolaram e caracterizaram com sucesso essas ligases e as testaram em reações com uma ampla gama de precursores de aminoácidos. Ao analisar as sequências das enzimas ligase bacterianas, a equipe identificou muitos outros grupos de ligases provavelmente envolvidos em outras vias peptídicas.

O estudo fornece um modelo de como peptídeos, incluindo medicamentos importantes, podem ser produzidos no futuro.

O Dr. Guangcai Xuz, que também trabalhou no projeto, disse: “As ligases que descobrimos fornecem uma maneira muito limpa e eficiente de produzir peptídeos. Ao pesquisar dados de sequências de genoma disponíveis, encontramos muitos tipos de enzimas ligases relacionadas. Estamos confiantes de que, usando essas ligases, seremos capazes de montar peptídeos mais longos para uma variedade de outras aplicações terapêuticas.”

Após a descoberta, a equipe agora otimizará as novas enzimas ligase, para melhorar sua produção para síntese de peptídeos em larga escala. Eles também estabeleceram colaborações com várias das principais empresas farmacêuticas para ajudar a lançar as novas tecnologias de enzimas ligase para a fabricação de futuras terapêuticas de peptídeos.

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