{"id":1636,"date":"2018-08-31T13:10:52","date_gmt":"2018-08-31T16:10:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/?p=1636"},"modified":"2018-09-06T13:47:23","modified_gmt":"2018-09-06T16:47:23","slug":"pro-enzima-artificial-desenvolvida-por-pesquisadores-da-ufrgs-mostra-resultados-promissores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/pro-enzima-artificial-desenvolvida-por-pesquisadores-da-ufrgs-mostra-resultados-promissores\/","title":{"rendered":"Pr\u00f3-enzima artificial desenvolvida por pesquisadores da UFRGS mostra resultados promissores"},"content":{"rendered":"

Enzimas s\u00e3o essenciais para o nosso organismo, e problemas em sua produ\u00e7\u00e3o podem causar in\u00fameras doen\u00e7as, algumas delas at\u00e9 mesmo sem cura atualmente. Desenvolvidas por um grupo de pesquisadores do Instituto de F\u00edsica e do Instituto de Qu\u00edmica da UFRGS, em parceria com o Hospital de Cl\u00ednicas de Porto Alegre, as pr\u00f3-enzimas artificiais podem melhorar a qualidade de vida de pacientes que sofrem com esses problemas. O composto, ainda nas fases iniciais de desenvolvimento, \u00e9 in\u00e9dito na ci\u00eancia, o primeiro a relatar um sistema que mimetiza de maneira artificial as pr\u00f3-enzimas naturalmente presentes no nosso organismo.<\/p>\n

O corpo humano \u00e9 um sistema org\u00e2nico lento, dependente do trabalho das enzimas, que possuem a fun\u00e7\u00e3o de catalisadoras,<\/em> para funcionar de maneira correta. Ou seja, elas servem como aceleradores para que as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem dentro do nosso corpo se tornem mais eficazes. Antes de participarem dessas rea\u00e7\u00f5es, entretanto, as enzimas se encontram em uma forma inativa, na qual s\u00e3o chamadas de pr\u00f3-enzimas. Elas somente s\u00e3o ativadas em circunst\u00e2ncias espec\u00edficas, que podem ser uma determinada temperatura ou a presen\u00e7a de algum outro composto que transformam essa pr\u00f3-enzima em uma enzima ativa, que ent\u00e3o far\u00e1 a sua fun\u00e7\u00e3o dentro da rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica.<\/p>\n

Por cerca de dois anos, pesquisadores dos dois institutos se uniram, cada qual trazendo as suas pr\u00f3prias contribui\u00e7\u00f5es para o trabalho, a fim de desenvolver esse composto para ser usado na \u00e1rea m\u00e9dica. \u201cFoi esse casamento de duas linhas t\u00e3o diferentes que resultou em um trabalho criativo em \u00e1reas bastante d\u00edspares\u201d, afirma a professora do Instituto de Qu\u00edmica Fernanda Poletto<\/a>, uma das participantes do projeto. Composto somente por pesquisadores brasileiros, o trabalho \u00e9 multidisciplinar e tamb\u00e9m contou com outras colabora\u00e7\u00f5es para chegar ao resultado final. Atualmente, as pr\u00f3-enzimas criad\u00adas por eles servem para provar um conceito te\u00f3rico da ci\u00eancia b\u00e1sica, mas podem ser desenvolvidas no futuro at\u00e9 chegarem aos pacientes que as necessitam. \u201cSempre que a gente trabalha no desenvolvimento de sistemas para aplica\u00e7\u00f5es biom\u00e9dicas, temos esse sonho de poder testar em humanos em algum momento\u201d, diz Fernanda.<\/p>\n

As nanopart\u00edculas produzidas pelo grupo s\u00e3o de escala ultrapequena, menor do que dois nan\u00f4metros e cerca de 30 mil vezes menor do que um fio de cabelo, e s\u00e3o ativadas somente sob certos contextos biol\u00f3gicos, quando necess\u00e1rias. Compostas de hidr\u00f3xido de c\u00e9rio III, elas se transformam em \u00f3xido de c\u00e9rio IV na presen\u00e7a de um composto chamado per\u00f3xido de hidrog\u00eanio, que se encontra principalmente em regi\u00f5es do corpo que est\u00e3o sofrendo de uma inflama\u00e7\u00e3o. Depois de ativadas, as nanopart\u00edculas mimetizam o papel de uma enzima naturalmente produzida no corpo humano, o super\u00f3xido dismutase. Essa enzima tem um efeito antioxidante, reagindo com os radicais livres presentes no nosso sistema, que podem ser prejudiciais e t\u00f3xicos, para torn\u00e1-los menos danosos ao organismo. Em certas doen\u00e7as degenerativas, como a esclerose lateral amiotr\u00f3fica que afetou o astrof\u00edsico Stephen Hawking, a enzima n\u00e3o \u00e9 produzida de maneira adequada ou suficiente, causando danos e diminuindo a expectativa de vida dos pacientes. Copiando uma estrat\u00e9gia da natureza, a pr\u00f3-enzima artificial desenvolvida por eles s\u00f3 \u00e9 ativa quando \u00e9 necess\u00e1ria, evitando que tamb\u00e9m reajam com c\u00e9lulas sadias.<\/p>\n

\"ilustra\u00e7\u00e3o<\/a>
A estrutura do cubo que mant\u00e9m as nanopart\u00edculas protegidas dentro dos cristais l\u00edquidos \u00e9 essencial para o seu funcionamento adequado no organismo – Imagem: divulga\u00e7\u00e3o<\/figcaption><\/figure>\n

Em condi\u00e7\u00f5es fisiol\u00f3gicas, o composto de c\u00e9rio n\u00e3o \u00e9 est\u00e1vel e se dissolve facilmente. Para resolver esse problema, o grupo utilizou cristais l\u00edquidos para proteg\u00ea-lo. Com a estrutura de um cubo, esse cristal l\u00edquido \u00e9 como um tijolo, mantendo as nanopart\u00edculas dentro de si at\u00e9 que cheguem ao local da inflama\u00e7\u00e3o. \u00c9 somente quando o sistema \u00e9 transformado em uma enzima ativa que as nanopart\u00edculas saem para o meio externo e agem no corpo. As amostras foram sintetizadas no Laborat\u00f3rio de Qu\u00edmica Supramolecular para Aplica\u00e7\u00f5es Biom\u00e9dicas da UFRGS e j\u00e1 foram testadas em grupos de c\u00e9lulas para analisar sua toxicidade e seu funcionamento.<\/p>\n

Toda a pesquisa foi financiada pelos pr\u00f3prios professores, sem a ajuda de ag\u00eancias financiadoras. \u201cN\u00f3s acreditamos no trabalho, persistimos e fomos teimosos\u201d, afirma Fabiano Bernardi<\/a>, do Instituto de F\u00edsica. Mesmo que ainda esteja \u00e0 procura de recursos, o grupo pretende continuar com a pesquisa. Durante o desenvolvimento do projeto, surgiram novas quest\u00f5es que dever\u00e3o ser trabalhadas posteriormente, entre as quais est\u00e3o o estudo de como esses cristais l\u00edquidos podem ser transformados eles pr\u00f3prios em nanopart\u00edculas para aplica\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas, o trabalho com escalas de tamanho diferentes e a otimiza\u00e7\u00e3o do sistema. O artigo que apresenta os resultados obtidos pelo grupo foi destaque no peri\u00f3dico cient\u00edfico Journal of Materials Chemistry B<\/a>, da Royal Society of Chemistry, em junho de 2018. Embora ainda haja um longo caminho at\u00e9 que essas nanopart\u00edculas possam ser utilizadas no campo m\u00e9dico, conforme ressalta Fernanda, \u201ca ci\u00eancia b\u00e1sica \u00e9 o que d\u00e1 a funda\u00e7\u00e3o para que a aplica\u00e7\u00e3o possa ser alcan\u00e7ada. Nesse caso, tudo come\u00e7ou com a ci\u00eancia b\u00e1sica. Seria uma satisfa\u00e7\u00e3o imensa para todos n\u00f3s ter como resultado final uma melhoria de bem-estar de pacientes que precisam desse tipo de estrat\u00e9gia de tratamento\u201d.<\/p>\n

\"Alisson<\/a>
O Laborat\u00f3rio de F\u00edsica de Nanoestruturas da UFRGS fez parte do projeto, coordenado pelo professor Fabiano Bernardi (\u00e0 direita) e contando com a participa\u00e7\u00e3o de estudantes de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e gradua\u00e7\u00e3o, como Alisson Steffli Thill (\u00e0 esquerda) – Foto: Gustavo Diehl\/UFRGS<\/figcaption><\/figure>\n
Artigo cient\u00edfico<\/h5>\n

BOHN, Denise R. et al. Artificial cerium-based proenzymes confined in lyotropic liquid crystals: synthetic strategy and on-demand activation<\/a>.\u00a0Journal Of Materials Chemistry B, v. 6, n. 30, 2018.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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