Unindo forças com a natureza para desenvolver novas terapias contra o cancro

Unindo forças com a natureza para desenvolver novas terapias contra o cancro 

Novo estudo desenvolve processo químico para modificar um composto natural e permitir que seja usado como um potencial tratamento para a leucemia mieloide aguda

Muitos compostos naturais têm potencial terapêutico, mas não são usados para tratar doenças devido à sua toxicidade ou efeitos não desejáveis no organismo. Agora, um novo estudo liderado por Gonçalo Bernardes, investigador principal do Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM; Portugal) e Professor da Universidade de Cambridge (Cambridge, Reino Unido), e Gonzalo Jiménez-Osés, investigador principal do Center for Cooperative Research in Biosciences (Derio, Espanha), e publicado hoje na revista científica Nature Chemistry* descreve o desenvolvimento de um novo processo químico aplicado num composto natural derivado da casca da árvore de lapacho brasileira, que permitiu obter um agente com potencial terapêutico para o tratamento da leucemia mieloide aguda.

A leucemia mieloide aguda é um cancro agressivo e a forma mais comum de leucemia aguda em adultos. Surge do aumento anormal no número de um tipo de células do sangue, as células mieloides. A taxa de sobrevivência dos pacientes é de apenas 20% após 5 anos e a percentagem de recidiva da doença é elevada. “É importante encontrar novas estratégias terapêuticas para a leucemia mieloide aguda. Existem muitos compostos naturais com valor medicinal que não podem ser usados como terapias devido à sua toxicidade e efeitos negativos em células saudáveis. No nosso trabalho, que foi feito em colaboração com Gonzalo Jiménez-Osés, modificámos estes compostos naturais para controlar os seus efeitos negativos e aproveitar o seu valor terapêutico”, explica Gonçalo Bernardes, investigador principal do iMM e co-líder do estudo. Em 2018, a mesma equipa de investigação usou inteligência artificial para identificar os locais de ligação de um composto que pertence à família das orto-quinonas, a β-lapachone. Estes compostos são conhecidos pelo seu potencial para controlar o aumento anormal do número de células, uma das características do cancro, e são candidatos promissores para o tratamento da leucemia. “O composto que explorámos neste estudo, chamado β-lapachone, é um medicamento promissor para tratar a leucemia, mas as suas propriedades reativas podem ter efeitos indesejáveis em células saudáveis. Neste trabalho, combinámos duas estratégias para minimizar os efeitos negativos do composto. Em primeiro lugar, adicionámos um grupo químico ao composto natural que protege das suas propriedades reativas. Funciona como uma máscara que protege da toxicidade do medicamento. Esta máscara só é libertada em ambientes ácidos, como o interior das células. Isso leva-nos à nossa segunda estratégia: conjugámos o composto modificado a uma proteína, um anticorpo, que o entrega diretamente no interior das células cancerígenas”, acrescenta Gonçalo Bernardes.

“As células cancerígenas têm certas marcas que as diferenciam das células saudáveis. Na leucemia mieloide aguda sabemos que um desses marcadores específicos, chamado CD33, está presente nas células cancerígenas. Ao adicionar o composto natural a um anticorpo que se liga especificamente à CD33, permitimos que o medicamento passe pelo corpo sem danificar as células saudáveis e, quando o anticorpo encontra uma célula da leucemia, liga-se ao marcador CD33 e liberta o composto. Aí, transforma-se na sua forma ativa e tóxica, matando a célula cancerígena”, esclarece Ana Guerreiro, co-autora do estudo. 

Além do interesse terapêutico desta abordagem para o tratamento da leucemia mieloide aguda, os processos químicos que foram desenvolvidos neste estudo podem ser utilizados para outros compostos naturais com potencial terapêutico, possibilitando o uso medicinal de compostos que atualmente não podem ser usados. 

Este trabalho foi desenvolvido na Universidade de Cambridge (Reino Unido) com investigadores do iMM (Portugal) em colaboração com o Center for Cooperative Research in Biosciences (Espanha), a AstraZeneca (Reino Unido), o Friedrich Schiller University Jena (Alemanha), e a Basque Foundation for Science (Espanha). Este estudo foi financiado pela European Union’s Horizon 2020, a Agencia Estatal Investigacion of Spain, a Severo Ochoa Excellence Accreditation, o Cancer Research UK, e o Deutsche Forschungsgemeinschaft.

*Lavinia Dunsmore, Claudio D. Navo, Julie Becher, Enrique Gil de Montes, Ana Guerreiro, Emily Hoyt, Libby Brown, Viviane Zelenay, Sigitas Mikutis, Jonathan Cooper, Isaia Barbieri, Stefanie Lawrinowitz, Elise Siouve, Esther Martin, Pedro R. Ruivo, Tiago Rodrigues, Filipa P. da Cruz, Oliver Werz, George Vassiliou, Peter Ravn, Gonzalo Jiménez-Osés and Gonçalo J. L. Bernardes. (2022) Controlled masking and targeted release of redox-cycling ortho-quinones via a C–C bond-cleaving 1,6-elimination. Nature Chemistry. DOI: 10.1038/s41557-022-00964-7