Investigadores da Faculdade de Ciências usam nanocorpos para travar processo associado ao Alzheimer

São chamados de nanocorpos: pequenos fragmentos de anticorpos, com cerca de um décimo do tamanho dos anticorpos convencionais, e podem ajudar os cientistas a compreender e controlar um dos processos associados à doença de Alzheimer e a outras doenças neurodegenerativas. Estes nanocorpos estão presentes em animais como as lamas e os camelos e são tecnicamente designados como anticorpos de domínio único, pois são muito mais pequenos e simples do que os anticorpos.

A descoberta coube a investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, que verificaram que estas moléculas conseguem interferir nas diferentes etapas da agregação da proteína Tau no cérebro.Uma investigação que pode oferecer fortes avanços no campo da medicina neurológica e que já foi publicada na revista científica Communications Biology, do grupo Nature Portfolio, uma das mais prestigiadas plataformas internacionais de divulgação de investigação na área das ciências biológicas.

Em condições normais, a proteína Tau desempenha funções importantes nas células nervosas. Contudo, quando começa a acumular-se e a formar agregados, fica associada ao desenvolvimento de várias doenças neurodegenerativas.

“A proteína Tau pode acumular-se no cérebro sob a forma de agregados que estão associados a várias doenças neurodegenerativas”, explica Cláudio M. Gomes, professor da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e coordenador do estudo. As proteínas tau são proteínas que estabilizam os microtúbulos. São abundantes nos neurónios do sistema nervoso central e menos comuns em outros locais. Quando as proteínas tau possuem defeitos, não estabilizando bem os microtúbulos, pode levar ao aparecimento de estados de demência, como a doença de Alzheimer.

Nos ensaios, os investigadores selecionaram três nanocorpos capazes de inibir a agregação da Tau, embora com diferentes níveis de eficácia. Um deles destacou-se por bloquear de forma particularmente eficiente uma das principais vias responsáveis pela formação de novos agregados.

No modelo celular utilizado pela equipa, essa ação conduziu à supressão total da agregação e da propagação da proteína.

Os microtúbulos são estruturas tubulares presentes nas células, de 25 nm de diâmetro exterior e cerca de 12 nm de diâmetro interior, com comprimentos que variam entre uns poucos nanómetros a micrómetros, que se estendem ao longo de todo o citoplasma.

O resultado surgiu durante uma investigação que tinha inicialmente outro objetivo: a equipa procurava compreender melhor a ação da S100B, uma proteína naturalmente presente no cérebro que exerce uma função protetora, ajudando a controlar a agregação de outras proteínas.

Mas para estudar o funcionamento desta proteína (S100B) os cientistas desenvolveram nanocorpos específicos para esta proteína. Ao analisarem o comportamento destas moléculas, perceberam que algumas conseguiam também reconhecer diretamente a Tau e interferir com o seu processo de agregação.

“Neste trabalho descobrimos que pequenos fragmentos de anticorpos desenvolvidos para estudar uma proteína protetora do cérebro também conseguem atuar diretamente sobre a Tau e interferir na sua agregação”, esclarece o coordenador desta investigação.

Foi a semelhança entre a ação destas moléculas e a dos chamados chaperões moleculares que levou a equipa a designá-las como “nanocorpos inspirados em chaperões”.
Os chaperões são proteínas que ajudam outras proteínas a manter uma estrutura estável e funcional, evitando que se organizem de forma incorreta ou formem acumulações potencialmente prejudiciais.
Ainda não é um tratamento para o Alzheimer
Apesar dos resultados obtidos, os investigadores sublinham que os nanocorpos ainda não representam um tratamento para a doença de Alzheimer, mas sentem que este avanço é promissor.

O trabalho encontra-se atualmente numa fase de investigação fundamental. Para já, estas moléculas funcionam sobretudo como novas ferramentas biológicas que permitem estudar, com maior precisão, a forma como a proteína Tau se agrega e se propaga entre as células.

A descoberta poderá, contudo, ajudar a revelar novos mecanismos envolvidos no Alzheimer e noutras doenças neurodegenerativas e, a longo prazo, inspirar o desenvolvimento de futuras estratégias terapêuticas.

“Ao estudar os mecanismos naturais de proteção contra a agregação de proteínas no cérebro, podemos encontrar novas formas de intervir neste processo”, sustenta Cláudio M. Gomes.

Para o coordenador do estudo, o resultado mostra também como uma investigação orientada pela curiosidade científica pode conduzir a descobertas diferentes das inicialmente procuradas.

“Esta descoberta inesperada fornece novas ferramentas biológicas para compreender e controlar a agregação da Tau e poderá inspirar futuras estratégias terapêuticas. É um exemplo de como a ciência fundamental, guiada pela curiosidade, pode abrir caminhos que não estavam inicialmente previstos”, acrescenta.

Os próximos passos da investigação passam por testar estes nanocorpos em agregados Tau, obtidos a partir de tecido cerebral humano. A equipa pretende também avaliar, em modelos neuronais, se a redução da agregação da proteína é suficiente para proteger as células dos efeitos tóxicos associados a este processo.

A investigação foi desenvolvida no laboratório liderado por Cláudio M. Gomes, no BioISI – Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Contou com a participação de investigadores do i3S – Universidade do Porto, da Universidade de Lille, em França, e da Vrije Universiteit Brussel, na Bélgica.