Técnica desenvolvida na UFSC pode transformar substância do Ipê Roxo em tratamento contra câncer
Extraída do Ipê Roxo, molécula β-lapachona tem conhecidas propriedades anticancerígenas. Foto: Ojsandeus/Wikimedia Commons
Uma nova reação química, desenvolvida em um laboratório da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), pode transformar uma substância extraída de uma árvore nativa da América do Sul em um medicamento para tratamento de câncer. A pesquisa ainda está em fase inicial, mas os primeiros resultados são promissores. Realizado no Laboratório de Catálise Biomimética (Lacbio) em parceria com instituições da Inglaterra, de Portugal e da Espanha, o trabalho fez parte da tese de doutorado de Gean Michel Dal Forno, realizada no Programa de Pós-Graduação em Química sob orientação do professor Josiel Barbosa Domingos, e já rendeu uma menção honrosa no Prêmio Capes de Tese, duas publicações em revistas científicas internacionais e um registro de patente.
Com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento de terapias contra o câncer que tenham menos efeitos colaterais que os tratamentos convencionais, os pesquisadores criaram uma nova metodologia de ativação de uma molécula chamada β-lapachona, encontrada no Ipê Roxo. A substância tem baixo custo de extração e conhecidas propriedades anticancerígenas, no entanto, não pode ser usada em sua forma natural. “Por que a β-lapachona nunca avançou em testes? Porque ela não ataca só a célula do câncer. Ela também ataca outras células do corpo humano, fazendo com que se tenha efeitos colaterais muito graves. Então não vale a pena usar ela como um fármaco”, comenta Gean.
Por isso, foi preciso buscar uma maneira de fazer com que a β-lapachona afetasse somente as células do câncer. O primeiro passo foi desativar a molécula, transformando-a em um pró-fármaco, uma substância que entra no corpo de forma inativa, para ser ativada depois, em condições específicas – no caso dessa pesquisa, somente quando em contato com o tumor. “O que a gente faz é pegar essa molécula e fazer uma transformação química. Então, no laboratório, a gente desenvolve uma reação que vai fazer uma pequena alteração na estrutura e faz com que essa molécula deixe de ser um fármaco. Nesse caso, eu tenho pró-fármaco, que é um fármaco que foi modificado para perder sua atividade contra o alvo”, resume o pesquisador.
A principal inovação do estudo de Gean é o método para ativar o pró-fármaco nas células cancerígenas, usando nanopartículas de paládio e técnicas de química bio-ortogonal, área que foi tema do prêmio Nobel de Química em 2022. Basicamente, a química bio-ortogonal trata de reações que ocorrem em organismos vivos sem alterar as características e os processos naturais daqueles organismos.
Em teste com animais, a redução do câncer foi de 43%
A metodologia foi testada em células de câncer de mama e de leucemia cultivadas em laboratório e em embriões de peixe-zebra. “Nós enxertamos uma célula do câncer nesse embrião, e junto com essa célula foram também enxertadas essas nanopartículas, que são os nossos catalisadores. Então, quando a molécula que não é ativa chega lá, ela encontra o catalisador e é liberada. Isso faz com que eu só a tenha dentro do tumor, e não afete o resto dos órgãos do modelo animal”, explica o cientista.
Os experimentos indicaram um significativo efeito antitumoral. Nos peixes, a redução do câncer foi de 43%, e não foram observados danos em outras células dos animais. Com resultados promissores, o processo de ativação teve um pedido de patente depositado pelos pesquisadores, mas ainda são necessárias muitas etapas antes de se chegar aos testes com humanos. “É um estudo que ainda está numa fase muito inicial. A primeira coisa é que conseguimos descobrir essa nova reação química para liberar esse composto, e conseguimos mostrar que ela já funciona em algum tipo de modelo mais complexo”, afirma Gean.
Tumores reduziram em 43% após os peixes receberem os tratamentos
Segundo ele, o trabalho expande as possibilidades de ativação de ligações químicas que antes não eram acessíveis por estratégias convencionais. “Esse processo de ativação difere do que já tem na literatura porque ele envolve a quebra de uma ligação que antes não era descrita. Normalmente essas nanopartículas de metais, principalmente o paládio, eram descritas para quebrar as ligações carbono-oxigênio, carbono-nitrogênio. E a gente conseguiu demonstrar que ela também, dependendo da estrutura, consegue clivar uma ligação carbono-carbono, que é mais difícil de quebrar, porque ela é uma ligação mais estável.”
Atualmente, Gean dá continuidade à pesquisa no pós-doutorado do Programa de Pós-Graduação em Química da UFSC, sob supervisão do professor Josiel. Os cientistas buscam meios de tornar as reações mais rápidas e efetivas, aprimorando os processos de ativação, “tanto desenvolvendo os catalisadores, que são os compostos que ativam o pró-fármaco, quanto tentando melhorar os pró-fármacos”, relata Gean.
Paralelamente, integrantes do Lacbio trabalham em outros tipos de reações, com diferentes catalisadores, dentro da química bio-ortogonal. Além disso, o grupo mantém colaboração com o Laboratório de Farmacologia e Bioquímica do Câncer (Labcancer), coordenado pelo professor Alfeu Zanotto Filho. Ali, os pesquisadores estão desenvolvendo experimentos em culturas de células e em animais.
Artigos científicos
Mechanistic insights into transition metal-mediated bioorthogonal uncaging reactions
Expanding transition metal-mediated bioorthogonal decaging to include C–C bond cleavage reactions
Camila Raposo/Jornalista da Agecom/UFSC
