Tecnologia Científica

Em um campo onde menor é melhor, os pesquisadores descobrem os menores anticorpos do mundo
Os anticorpos consistem em cadeias de aminoácidos (os blocos de construção das proteínas) que se unem em uma estrutura circular
Por Vittoria D'alessio - 29/09/2020


Estrutura completa de um anticorpo, mostrando seus domínios. Crédito: University of Bath

Pesquisadores da Universidade de Bath, no Reino Unido, e da empresa biofarmacêutica UCB, encontraram uma maneira de produzir anticorpos miniaturizados, abrindo caminho para uma nova classe potencial de tratamentos para doenças.

Até agora, os menores anticorpos produzidos pelo homem (conhecidos como anticorpos monoclonais, ou mAbs) eram derivados de lhamas, alpacas e tubarões, mas as moléculas de descoberta isoladas das células imunológicas das vacas são até cinco vezes menores. Isso se deve a uma característica incomum de um anticorpo bovino conhecido como domínio knob.

As implicações médicas potenciais do tamanho diminuto dos novos anticorpos são enormes. Por exemplo, eles podem se ligar a locais em patógenos que as moléculas regulares de anticorpos são grandes demais para se agarrar, desencadeando a destruição de micróbios invasores. Eles também podem ter acesso a locais do corpo que anticorpos maiores não conseguem.

Os anticorpos consistem em cadeias de aminoácidos (os blocos de construção das proteínas) que se unem em uma estrutura circular. As alças nas cadeias, conhecidas como regiões determinantes de complementaridade, ligam-se aos alvos do antígeno, ativando assim o sistema imunológico. Os anticorpos bovinos são mais volumosos do que a maioria e cerca de 10% incluem um domínio knob - uma característica única entre vertebrados com mandíbula. Esses feixes compactos de mini-loops são apresentados em uma haste de proteína, longe de outros loops, e acredita-se que desempenhem um papel crítico na ligação.

A razão pela qual os domínios de botão estão criando uma agitação é simples: isoladas do resto do anticorpo, essas extensões de alça podem funcionar de forma autônoma, criando anticorpos minúsculos que podem se ligar fortemente a seus alvos.

O professor Jean van den Elsen, do Departamento de Biologia e Bioquímica de Bath, que esteve envolvido na pesquisa, disse que essa descoberta foi surpreendente. "Esses botões são capazes de ligar seu alvo como anticorpos completos, então, na verdade, fomos capazes de miniaturizar anticorpos pela primeira vez."

Da esquerda para a direita: O fragmento de ligação ao antígeno de um anticorpo (Fab),
um fragmento de anticorpo que consiste em um anticorpo de domínio único (VHH)
e um domínio de botão. Crédito: PLOS Biology e Alex Macpherson

Essas novas moléculas foram desenvolvidas como parte de um projeto colaborativo entre a Universidade de Bath e a empresa biofarmacêutica global UCB. Eles se originam de vacas que foram imunizadas por injeção com um antígeno (partículas de um corpo estranho), provocando uma resposta imunológica . Os anticorpos naturais são extraídos da vaca, por meio de um processo de classificação e 'sequenciamento profundo' de células B produtoras de anticorpos. Os anticorpos resultantes são então fabricados em laboratório em culturas de células humanas.
 
Os anticorpos regulares são produzidos pelo corpo humano como parte de sua resposta natural a uma infecção, enquanto os anticorpos monoclonais são administrados a um paciente quando uma infecção se instala e eles estão lutando para vencê-la sem ajuda. Nas últimas décadas, os mAbs surgiram como tratamentos eficazes para várias condições médicas, incluindo câncer, doenças autoimunes e infecções virais graves. Espera-se que os mAbs miniaturizados estejam eventualmente envolvidos em uma variedade de terapias medicamentosas.

O antígeno usado pelos pesquisadores de Bath para induzir uma resposta imune em vacas é chamado de componente C5 do complemento, e o C5 desempenha um papel em muitas doenças humanas (incluindo COVID-19), onde há uma resposta inflamatória.

Esses novos anticorpos monoclonais não apenas têm uma vantagem de tamanho sobre os mAbs regulares, mas também são mais robustos, o que significa que permanecem estáveis ​​por mais tempo.

"Eles têm estruturas muito robustas e compactas", disse o professor van den Elsen. "Portanto, eles não apenas chegam a lugares melhores do que outros anticorpos, mas também podem ter uma vida útil muito mais longa."

Alex Macpherson, um Ph.D. Um estudante em Bath e um bioquímico na UCB, que é o autor principal do artigo, acrescentou: "A descoberta de drogas com anticorpos é um campo estabelecido, mas essa pesquisa abre oportunidades inteiramente novas. Há um uso potencial enorme para esses anticorpos miniaturizados ."

Alastair Lawson, pesquisador de imunologia da UCB e líder da UCB no projeto disse: "Esta pesquisa levou à descoberta dos menores fragmentos de anticorpos clinicamente relevantes já relatados e estamos muito entusiasmados com seu potencial."

 

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