A Heparina Pode Se Tornar Obsoleta ao Aproveitar o Poder dos Mosquitos?

Medicamentos para Coagulação Sanguínea

Gerenciar a coagulação sanguínea é muito importante para os profissionais de saúde. Discutimos anteriormente como plaquetas sintéticas poderiam ser usadas para induzir coagulação de emergência em caso de trauma em nosso artigo “Biomateriais Sintéticos Podem Se Tornar Cruciais em Situações de Trauma de Emergência”.

Também pode ser igualmente importante em outras situações médicas prevenir a coagulação, para o tratamento de ataques cardíacos e angina instável, para angioplastia, cuidados de diálise, cirurgias e outros procedimentos.

Tradicionalmente, isso é controlado com heparina, um produto médico com quase 100 anos, produzido a partir de porcos e vacas.

No entanto, um agente anti-coagulante mais avançado pode chegar em breve, graças aos pesquisadores da Duke University e do Children’s Hospital of Philadelphia.

Dos Mosquitos à Medicina

Em uma publicação científica intitulada “Hirudinas aptaméricas como inibidores seletivos e reversíveis do sítio EXosite-ACTive (EXACT)“ e aceita pela Nature, os pesquisadores criaram uma molécula sintética que imita uma encontrada em mosquitos.

Organismos que se alimentam de sangue, como os mosquitos, possuem agentes anti-coagulantes em sua saliva. Mais precisamente, todos os organismos hematófagos utilizam os mesmos mecanismos de 2 etapas:

1. O agente anti-coagulante na saliva se liga à superfície das proteínas de coagulação no sangue.
2. Ele entra no núcleo da proteína para inativar os mecanismos de coagulação enquanto os mosquitos se alimentam.

Usar o método anti-coagulante desses animais faz sentido, pois evoluiu independentemente várias vezes, demonstrando sua eficiência.

Uma vez elucidado esse mecanismo anti-coagulante, os pesquisadores projetaram uma molécula artificial que o imita, com foco nas interações entre a trombina e o fator Xa no sangue humano. Essa molécula utilizou um “aptâmero” – que é uma pequena cadeia de ácido nucleico – para se ligar à proteína trombina do sangue.

Fonte: Biorender

Ao fazer isso, os pesquisadores descobriram que poderiam modular a eficácia da molécula alterando o comprimento de uma seção da proteína (conector).

Fonte: Nature

Controle Perfeito

Os pesquisadores também conseguiram criar um “antídoto” para a nova molécula anti-coagulante. Esta é uma ferramenta muito importante para suas futuras aplicações em ambientes médicos. Dessa forma, os médicos podem neutralizar o agente à vontade, evitando sangramentos descontrolados ou indesejados.

Isso pode criar um procedimento anti-coagulante que será mais seguro para o paciente. Também reduzirá a inflamação, sempre algo positivo para pacientes que potencialmente se recuperam de um ataque cardíaco ou cirurgia pesada.

Esse método abre caminho para criar medicamentos anti-coagulantes independentes da criação de animais. Isso permite uma cadeia de suprimentos muito mais estável, já que o fornecimento atual de heparina depende fortemente da criação de porcos na China, que foi notavelmente interrompida nos últimos anos pela pandemia e por epidemias de doenças suínas.

Também deve reduzir qualquer risco de contaminação por doenças animais e diminuir as emissões de carbono da produção de anti-coagulantes.

Pesquisas Futuras

A tecnologia usada para replicar os agentes anti-coagulantes de mosquitos artificiais poderia ser expandida para outros efeitos bioquímicos.

Aptâmeros poderiam ser usados para se ligar ao centro catalítico da enzima e podem ser utilizados para desenvolver um inibidor EXACT eficaz.

Portanto, inibidores EXACT potentes, seletivos e reversíveis podem ser criados para virtualmente qualquer enzima, com ou sem exossítios definidos.

Esses estudos preveem o desenvolvimento de uma grande classe de inibidores de enzimas altamente potentes e específicos que são rapidamente reversíveis.

Além disso, essa abordagem de usar aptâmeros para criar alta especificidade na ligação molecular, ao mesmo tempo que a torna totalmente reversível sob comando, pode ajudar a melhorar medicamentos existentes ou candidatos a fármacos que anteriormente falharam em ensaios clínicos.

Além disso, essa abordagem de engenharia molecular generalizável pode ajudar a ressuscitar muitos fármacos de pequenas moléculas abandonados porque não eram suficientemente eficazes ou seletivos por si só.

Empresas de Aptâmeros

Até agora, os aptâmeros tiveram uso de nicho, limitando as empresas especializadas neste produto principalmente a ferramentas de diagnóstico de laboratório. Este novo estudo mostra que o potencial do produto pode ir além e abrir novos mercados para essas empresas.

1. Aptamer Group (APTA.L)

A empresa britânica é líder em desenvolvimento e produção de aptâmeros. Possui relacionamento existente com 15/20 das principais empresas farmacêuticas e 42 parceiros, apesar de seu pequeno tamanho de apenas 37 funcionários.

Sua plataforma Optimer permite a descoberta otimizada do aptâmero correto para cada caso, seja terapêutico, medições de laboratório ou fabricação de produtos biológicos.

Fonte: Aptamer Group

Em breve será substituída pela Optimer+, oferecendo opções mais complexas para construção de aptâmeros e interações peptídeo/aptâmero.

Fonte: Aptamer Group

A empresa tem expandido sua oferta com a recente adição de:

• Desenvolvimento de ensaio IHC
• Ensaios de atividade enzimática
• Ensaios de viabilidade celular
• Análise de reatividade cruzada
• Avaliação de pares
• Ensaios de eficácia de terapia gênica

A empresa viu suas vendas crescerem muito rapidamente no início de 2024 (3x em comparação com o ano anterior).

Ainda assim, a empresa está bastante longe de ser lucrativa e deve ser analisada com cautela pelos investidores.

2. Twist Biosciences

A empresa se especializa em síntese de DNA, aproveitando métodos de miniaturização da indústria de semicondutores, economizando tempo e dinheiro para os pesquisadores.

Também está trabalhando na criação de armazenamento de dados baseado em DNA que poderia ser usado para proteger dados de forma independente dos sistemas eletrônicos.

Essa miniaturização nos permite reduzir os volumes de reação em um fator de 1.000.000 enquanto aumentamos a produtividade em um fator de 1.000, possibilitando a síntese de 9.600 genes em um único chip de silício em escala total.

Fonte: Twist Biosciences

Em janeiro de 2023, a empresa começou a enviar produtos de sua segunda instalação de fabricação recentemente lançada. A nova fábrica deve dobrar as capacidades de produção da Twist.

Com sua avançada capacidade de síntese de DNA e RNA, a Twist poderia rapidamente se tornar um grande fabricante de aptâmeros se o mercado de produtos anti-coagulantes crescer.

Como produtora “neutra” focada em fornecer as melhores sequências de ácidos nucleicos ao melhor preço, poderia ser a parceira de fabricação preferida para qualquer empresa farmacêutica que deseje comercializar a descoberta dos pesquisadores da Duke University.