Cientistas vasculham venenos em busca de novos fármacos e inseticidas

360px-Nephila-clavata-f-eating-and-2-mAs toxinas produzidas por animais venenosos contêm compostos que podem ser aproveitados no desenvolvimento de uma ampla gama de fármacos e inseticidas. Mas, para que isso seja possível, é preciso identificar compostos de interesse, desvendar suas estruturas moleculares, realizar a síntese das moléculas em laboratório e, por fim, realizar testes clínicos.

Durante quatro anos, um grupo de pesquisadores se dedicou à identificação e elucidação da estrutura molecular de cerca de 200 peptídeos e proteínas, além de 140 pequenas moléculas encontradas no veneno de diferentes grupos de aranhas, vespas e outros artrópodes venenosos do Brasil.

Realizado no âmbito do programa BIOTA-FAPESP, o Projeto Temático "Procura de compostos líderes para o desenvolvimento racional de novos fármacos e pesticidas a partir da bioprospecção da fauna de artrópodes brasileiros", financiado pela FAPESP, foi coordenado por Mario Sergio Palma, professor do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro (SP).

De acordo com Palma, além de prospectar novas moléculas, os cientistas envolvidos com o projeto aprofundaram estudos dos mecanismos de ação das toxinas e ganharam experiência com novas técnicas de síntese de peptídeos e de pequenas moléculas.

Segundo Palma, que é químico de formação, o trabalhou realizado pelo grupo, por ser essencialmente multidisciplinar, exigiu o constante estabelecimento de parcerias com pesquisadores de áreas como fisiologia e farmacologia. Embora envolvesse apenas dois grupos permanentes – da Unesp em Rio Claro e Rio Preto –, com quatro pesquisadores seniores, o grupo criou tentáculos em diversas áreas e instituições.

O Projeto Temático teve dois focos principais: as macromoléculas de biopeptídeos e proteínas – que têm interesse para aplicações na indústria química e farmacêutica – e as pequenas moléculas. A equipe se dividiu entre os dois focos e trabalhou com artrópodes venenosos de diferentes grupos, incluindo aranhas, vespas, abelhas e formigas.

“Fomos procurar, fundamentalmente, drogas que têm ação neurotóxica. Quando se compreende a estrutura e a ação dessas substâncias, com uma pequena modificação é possível fazer com que elas tenham ação neuroprotetora”, explicou Palma.

No decorrer da evolução, a estrutura das toxinas evoluiu para se adaptar à estrutura das células dos animais que deveriam ser atacados, ou dos quais era preciso se defender. Assim, em geral, para compreender a ação da toxina, é preciso não apenas desvendar sua composição, mas entender todo o contexto no qual ela atua.

“Trabalhamos, por exemplo, com dois tipos de aranhas: as construtoras de teias aéreas e as errantes – que vivem no solo e caçam. A composição dos venenos de cada uma delas é muito diferente, já que são utilizados com finalidades e estratégias distintas”, disse Palma.

As toxinas das aranhas que vivem longe do chão têm poucas proteínas e peptídeos, mas são cheias de pequenas moléculas orgânicas muito parecidas com as toxinas das plantas. As aranhas do gênero Nephila, que fazem grandes teias amareladas e douradas, foram o primeiro alvo dos estudos.

“As gotículas viscosas na teia das Nephila servem para prender pequenos insetos e também para lubrificar e favorecer a flexibilidade da teia. São compostas de um conjunto de vesículas feitas de lipídios por fora e preenchidas com toxinas”, disse.

Os cientistas estudaram como esses lipídios reagem com o exoesqueleto dos insetos presos pelo visgo, removendo a cera que o protege e colocando-o em contato com as neurotoxinas, paralisando o animal.

“Essas substâncias são inseticidas poderosíssimos. Encontramos ali moléculas interessantes, que são alcaloides retirados pelas aranhas de suas presas, que por sua vez os sequestram dos alcaloides das plantas. Uma vez que a aranha obtém o alcaloide, ela introduz modificações em sua estrutura, produzindo as neurotoxinas”, explicou Palma.

Essas aranhas só consomem proteína fresca, por isso não matam as presas. É preciso injetar nos insetos um veneno paralisante, guardando-o para os momentos de fome. Além disso, a aranha produz toxinas diferentes de acordo com o período do ano, sempre de forma coerente com o tipo de presa disponível.

Fonte: Agência FAPESP

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