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Cientistas estão encontrando pistas sobre como tratar diabetes e distúrbios hormonais em um lugar inesperado: uma toxina de um dos animais mais venenosos do planeta.
Uma equipe de pesquisa multinacional liderada por cientistas da Universidade de Utah identificou um componente dentro do veneno de um caracol marinho mortal, o cone geográfico, que imita um hormônio humano chamado somatostatina, que regula os níveis de açúcar no sangue e vários hormônios no corpo. Os efeitos específicos e duradouros da toxina semelhante a um hormônio, que ajudam o caracol a caçar sua presa, também podem ajudar os cientistas a projetar melhores medicamentos para pessoas com diabetes ou distúrbios hormonais, condições que podem ser sérias e, às vezes, fatais.
Os resultados foram publicados na revista revisada por pares Comunicações da Natureza em 20 de agosto de 2024.
Um projeto para melhores medicamentos
A toxina semelhante à somatostatina que os pesquisadores caracterizaram pode ser a chave para melhorar os medicamentos para pessoas com diabetes e distúrbios hormonais.
A somatostatina atua como um pedal de freio para muitos processos no corpo humano, impedindo que os níveis de açúcar no sangue, vários hormônios e muitas outras moléculas importantes subam perigosamente. A toxina do caracol cone, chamada consomatina, funciona de forma semelhante, descobriram os pesquisadores — mas a consomatina é mais estável e específica do que o hormônio humano, o que a torna um modelo promissor para o design de medicamentos.
Ao medir como a consomatina interage com os alvos da somatostatina em células humanas em uma placa, os pesquisadores descobriram que a consomatina interage com uma das mesmas proteínas que a somatostatina. Mas enquanto a somatostatina interage diretamente com várias proteínas, a consomatina interage apenas com uma. Esse direcionamento ajustado significa que a toxina do caracol cone afeta os níveis hormonais e os níveis de açúcar no sangue, mas não os níveis de muitas outras moléculas.
Na verdade, a toxina do caracol cone é mais precisamente direcionada do que as drogas sintéticas mais específicas projetadas para regular os níveis hormonais, como as drogas que regulam o hormônio do crescimento. Essas drogas são uma terapia importante para pessoas cujos corpos produzem hormônio do crescimento em excesso. Os efeitos da consomatina no açúcar no sangue podem torná-la perigosa para uso terapêutico, mas, ao estudar sua estrutura, os pesquisadores podem começar a projetar drogas para distúrbios endócrinos que tenham menos efeitos colaterais.
A consomatina é mais específica do que os medicamentos sintéticos de primeira linha — e também dura muito mais tempo no corpo do que o hormônio humano, graças à inclusão de um aminoácido incomum que dificulta sua decomposição. Esse é um recurso útil para pesquisadores farmacêuticos que buscam maneiras de fazer medicamentos que tenham benefícios duradouros.
Aprendendo com os caracóis cone
Encontrar melhores medicamentos estudando venenos mortais pode parecer pouco intuitivo, mas Helena Safavi, PhD, professora associada de bioquímica na Spencer Fox Eccles School of Medicine (SFESOM) da Universidade de Utah e autora sênior do estudo, explica que a letalidade das toxinas é frequentemente auxiliada pelo direcionamento preciso de moléculas específicas no corpo da vítima. Essa mesma precisão pode ser extraordinariamente útil no tratamento de doenças.
“Animais peçonhentos, através da evolução, ajustaram componentes de veneno para atingir um alvo específico na presa e perturbá-la”, diz Safavi. “Se você pegar um componente individual da mistura de veneno e observar como ele perturba a fisiologia normal, esse caminho é frequentemente muito relevante em doenças.” Para químicos medicinais, “é um atalho.”
A consomatina compartilha uma linhagem evolutiva com a somatostatina, mas ao longo de milhões de anos de evolução, o caracol-cone transformou seu próprio hormônio em uma arma.
Para a presa de peixe do caracol-cone, os efeitos mortais da consomatina dependem de sua capacidade de impedir que os níveis de açúcar no sangue aumentem. E, o mais importante, a consomatina não funciona sozinha. A equipe de Safavi havia descoberto anteriormente que o veneno do caracol-cone inclui outra toxina que se assemelha à insulina, diminuindo o nível de açúcar no sangue tão rapidamente que a presa do caracol-cone se torna não responsiva. Então, a consomatina impede que os níveis de açúcar no sangue se recuperem.
“Acreditamos que o caracol-cone desenvolveu essa toxina altamente seletiva para trabalhar em conjunto com a toxina semelhante à insulina para reduzir a glicose no sangue a um nível realmente baixo”, diz Ho Yan Yeung, PhD, pesquisador de pós-doutorado em bioquímica no SFESOM e primeiro autor do estudo.
O fato de que várias partes do veneno do caracol cone visam a regulação do açúcar no sangue sugere que o veneno pode incluir muitas outras moléculas que fazem coisas semelhantes. “Isso significa que pode não haver apenas insulina e toxinas semelhantes à somatostatina no veneno”, diz Yeung. “Pode haver potencialmente outras toxinas que têm propriedades reguladoras da glicose também.” Essas toxinas podem ser usadas para projetar melhores medicamentos para diabetes.
Pode parecer surpreendente que um caracol seja capaz de superar os melhores químicos humanos no design de medicamentos, mas Safavi diz que os caracóis-cone têm o tempo evolutivo a seu favor. “Tentamos fazer química medicinal e desenvolvimento de medicamentos por algumas centenas de anos, às vezes mal”, diz ela. “Os caracóis-cone tiveram muito tempo para fazer isso muito bem.”
Ou, como Yeung diz, “caracóis-cone são realmente bons químicos”.
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