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Estudar proteínas no espaço pode revolucionar o tratamento do câncer na Terra

Por| Editado por Luciana Zaramela | 20 de Outubro de 2022 às 10h00

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NASA/Roscosmos
NASA/Roscosmos

A Estação Espacial Internacional (ISS) é a base de diferentes pesquisas e experimentos que, de alguma forma, podem contribuir com o desenvolvimento de novos tratamentos, terapias e medicações na Terra. Este é o caso dos estudos envolvendo o comportamento de proteínas na microgravidade, relacionadas com novas formas de entrega dos anticorpos monoclonais prescritos contra o câncer.

Na linha de frente das pesquisas que podem transformar a maneira como anticorpos monoclonais (sintéticos) são entregues e, consequentemente, a forma com a qual o tratamento do câncer é realizado na Terra, está o pesquisador Paul Reichert, dos Laboratórios de Pesquisa da MSD (MRL).

Reichert foi um dos primeiros cientistas da indústria farmacêutica a propor o estudo da cristalização de proteínas sob condições de microgravidade há cerca de 30 anos, e o seu trabalho continua até hoje, como explicou no 19º Seminário Latino-Americano de Jornalismo em Ciência e Saúde, que aconteceu na quarta-feira (19) em Buenos Aires, na Argentina.

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O Canaltech foi convidado para acompanhar o evento, organizado pela farmacêutica norte-americana MSD, de forma remota.

Como é possível estudar as proteínas no espaço?

Antes de seguirmos, cabe explicar que as condições experimentais em microgravidade são únicas. Isso porque, sem a força da gravidade da Terra, as moléculas se comportam de forma diferente — e mesmo o corpo humano pode sofrer alterações, como já observaram alguns estudos. Este é um dos motivos que levam pesquisadores a se questionar se, um dia, humanos poderiam engravidar no espaço.

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Voltando às proteínas e ao processo de cristalização na microgravidade, existem duas principais formas de estudo. A primeira envolve entender a estrutura das proteínas e, como em um quebra-cabeça em 3D, identificar quais patógenos podem se encaixar nas suas formas e, assim, serem inativados. É basicamente uma plataforma para estudo de novos remédios.

No entanto, a cristalização também pode ser uma tecnologia usada no processo de fabricação de remédios e as atuais pesquisas de Reichert querem entender como este processo, feito em microgravidade, impacta a qualidade do fármaco. No atual entendimento, este processo pode facilitar a administração dos anticorpos monoclonais na Terra.

Em tese, os pesquisadores conseguiriam aplicar esse conhecimento em circunstâncias em que a gravidade está presente, desde que manipulassem as variáveis e simulassem algo como a microgravidade. Isso é viável a partir do uso de misturadores rotacionais para reduzir a sedimentação no fundo dos cristais.

Testes com remédios contra o câncer na microgravidade

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O último experimento da equipe de Reichert foi enviado para o espaço em dezembro de 2021, com o astronauta Mark Vande Hei. A ideia do experimento era estudar os efeitos da pureza, mistura, difusão e temperatura na cristalização das proteínas na microgravidade.

Anteriormente, em 2019, a equipe publicou um estudo sobre a cristalização do anticorpo monoclonal pembrolizumab (Keytruda), na revista científica NPJ Microgravity. Nessas condições, as suspensões cristalinas de anticorpo monoclonal (mAb) eram "menos viscosas e sedimentadas de forma mais uniforme do que as suspensões cristalinas [realizadas na Terra]", afirmam os autores, após analisar os produtos nos hardwares desenvolvidos para os testes — é a placa preta na mão do cientista.

Afinal, onde os cientistas querem chegar com os testes em microgravidade?

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Através da atual tecnologia, as sessões de infusão de anticorpos monoclonais são, normalmente, limitadas a baixas concentrações e grandes volumes de fluido devido a desafios de formulação. Uma sessão leva horas e deve ser repetida a cada três semanas.

"Hoje, [os anticorpos monoclonais] são aplicados como infusões intravenosas. São cinco horas de aplicação, nas quais o paciente e o cuidador precisam aguardar o tratamento. Queremos converter essas infusões em uma suspensão que possa ser mais concentrada e administrada no consultório médico, em cinco minutos, através de uma injeção subcutânea", explica Reichert.

Para mudar esta realidade, o principal desafio é criar novas formas de desenvolvimento do composto, capazes de manter a integridade química e estrutural dos anticorpos. Neste cenário, a formulação de suspensão cristalina de anticorpo monoclonal, em microgravidade, parece ser uma alternativa promissora e que permitirá uma nova maneira de entrega, em alta concentração, do medicamento.

Caso os estudos na microgravidade permitiam o desenvolvimento de novas formas de cristalização e de entrega da terapia, isso "melhorará a qualidade vida do paciente e reduzirá os custos significativamente em comparação com a infusão intravenosa".

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Quais tipos de câncer poderão ser tratados?

Questionado sobre quais tipos de câncer poderão ser tratados com esta tecnologia, Reichert responde: "Posso dizer que os anticorpos monoclonais podem ser aplicados em quimioterapias em geral". Fora do espaço, estudos clínicos da própria MSD e da Moderna testam o anticorpo Keytruda contra o câncer de pele (melanoma).

Em paralelo à questão oncológica, "estamos tentando chegar a uma plataforma para fazer e preparar as fórmulas de suspensão de cristais que funcionarão com muitos anticorpos monoclonais e fármacos disponíveis", completa Reichert. Nesta futura lista, devem entrar as doenças autoimunes.

Fonte: Com informações: NPJ Microgravity e MSD