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Planta amazônica contra tumores

Pesquisadores da UFSCar e da Unaerp desenvolvem formas modificadas da unha-de-gato para potencializar ação terapêutica


Pesquisadores da Unaerp e da UFSCar induzem a espécie conhecida como unha-de-gato a sintetizar, no laboratório, formas modificadas e mais potentes de alcaloides conhecidos pela ação antitumoral e anti-inflamatória (Foto: Adriana Lopes/arquivo pessoal)
Pesquisadores da Unaerp e da UFSCar induzem a espécie conhecida como unha-de-gato a sintetizar, no laboratório, formas modificadas e mais potentes de alcaloides conhecidos pela ação antitumoral e anti-inflamatória (Foto: Adriana Lopes/arquivo pessoal)

André Julião*

Pesquisadores de Ribeirão Preto e de São Carlos desenvolveram formas modificadas de substâncias alcaloides produzidas pela planta amazônica unha-de-gato (Uncaria guianensis). Em sua versão natural, esses compostos ficaram conhecidos pela capacidade de combater tumores e inflamações, além de agir na modulação do sistema imune. O objetivo do grupo é obter uma estrutura química com ação terapêutica potencializada.

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O trabalho teve apoio da FAPESP e foi publicado na Scientific Reports por grupos da Universidade de Ribeirão Preto (Unaerp) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).  Os alcaloides são compostos orgânicos produzidos por plantas ou microrganismos e usados há muito tempo na medicina. Um exemplo é a morfina, extraída da flor da papoula (Papaver somniferum).

Leia todas as reportagens da série #100diasdebalbúrdiafederal

Quem está fazendo a síntese é a própria planta. Eu dou um intermediário-chave análogo para ela, que é captado e inserido em sua rota metabólica, formando um novo alcaloide. É uma abordagem de ‘química verde’, totalmente livre de solventes, reagentes e que faz uso de um sistema in vitro de plântulas

Adriana Lopes
Professora da Unidade de Biotecnologia da Unaerp

Estudos recentes mostram que pequenas modificações na estrutura química de determinados alcaloides potencializam o efeito terapêutico desses compostos. A fluorvimblastina, por exemplo, é o resultado da adição de flúor à estrutura química da vimblastina, um alcaloide natural produzido pela vinca (Catharanthus roseus). Pesquisadores dos Estados Unidos mostraram que a atividade antitumoral da fluorvimblastina é 30 vezes maior do que a do composto natural.

“Quando comparamos a estrutura da vimblastina e a dos alcaloides da unha-de-gato, vimos que eles têm vias biossintéticas muito semelhantes. Uma das modificações que fizemos, então, foi similar: substituímos um hidrogênio do anel aromático [pequena parte da estrutura da molécula] por um átomo de flúor”, explicou Adriana Aparecida Lopes, professora da Unidade de Biotecnologia da Unaerp e primeira autora do artigo.

O resultado foi um novo alcaloide, nomeado 6-fluoro-isomitrafilina, que tem três hidrogênios aromáticos e um flúor (em vez de quatro hidrogênios aromáticos do alcaloide natural). Outro análogo produzido teve a introdução de um grupo metila no lugar de um hidrogênio aromático e recebeu o nome 7-metil-isomitrafilina.

Unha-de-gato: planta amazônica com ação medicinal potencializada para tratar tumores (Divulgação)
Unha-de-gato: planta amazônica com ação medicinal potencializada para tratar tumores (Divulgação)

Plantas de laboratório

As modificações nos alcaloides foram feitas usando o próprio metabolismo da unha-de-gato. Plantas jovens (plântulas), de até 15 centímetros de altura, foram cultivadas no laboratório, em recipientes com água e nutrientes. Nesse meio líquido, foram adicionados os chamados precursores, que são intermediários-chave para a síntese de alcaloides naturais com pequenas modificações na sua estrutura.

“Esse protocolo se chama biossíntese dirigida pelo precursor. Quem está fazendo a síntese é a própria planta. Eu dou um intermediário-chave análogo [precursor] para ela, que é captado e inserido em sua rota metabólica, formando um novo alcaloide. É uma abordagem de ‘química verde’, totalmente livre de solventes, reagentes e que faz uso de um sistema in vitro de plântulas”, explicou a pesquisadora.

As plantas foram cultivadas por 30 dias e seu extrato submetido a diferentes tipos de análise por cromatografia líquida associada à espectrometria de massa, a fim de identificar as substâncias presentes. A partir dessa caracterização, o material foi submetido a processos químicos para isolar os compostos análogos presentes no extrato. Os dois novos alcaloides produzidos, modificados com flúor e metila, foram submetidos ainda a ressonância magnética nuclear, para confirmação de suas estruturas químicas.

Esse procedimento permitiu a obtenção de aproximadamente um a dois miligramas do novo alcaloide fluorado, que deve ser o foco dos próximos estudos do grupo. O objetivo é aumentar essa produção e, para isso, será preciso silenciar na planta a produção dos alcaloides naturais. A ideia é que a unha-de-gato produza, no laboratório, apenas a versão fluorada.

“Para isso, uma enzima presente no metabolismo da unha-de-gato chamada TDC, que transforma o aminoácido triptofano em triptamina, deve ser silenciada. Dessa forma, a planta vai deixar de ter triptamina natural e produzirá apenas a versão modificada”, explicou Lopes.

A ideia é aplicar a biossíntese dirigida pelo precursor em U. guianensis e obter novos compostos com potenciais efeitos terapêuticos, mais eficazes do que aqueles produzidos naturalmente pela planta.

A pesquisa teve auxílio da FAPESP nas modalidades Apoio a Jovens Pesquisadores e São Paulo Researchers in International Collaboration. A continuação do projeto acaba de ser selecionada em uma chamada conjunta da FAPESP, do Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (Confap), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e do European Research Council, e será realizada em colaboração com Sarah O’Connor, diretora do Instituto Max Planck de Ecologia Química, na Alemanha.

*Da Agência Fapesp

A série #100diasdebalbúrdiafederal terminou, mas o #Colabora vai continuar publicando reportagens para deixar sempre bem claro que pesquisa não é balbúrdia.


Escrito por Agência Fapesp

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