Brasileiros descobrem potencial alvo para tratar l…

Agência FAPESP – Pesquisadores das Universidades Federais de São Carlos (UFSCar), das Universidades Estaduais de Campinas (Unicamp) e de São Paulo (USP) caracterizaram, pela primeira vez, uma classe de proteínas parasitárias Leishmania infantum envolvido na regulação do seu ciclo celular. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista Patógenos PLOS e descrever potenciais alvos farmacológicos para o tratamento da leishmaniose visceral, ainda considerada limitada.

Em organismos eucarióticos, caracterizados por células com núcleo delimitado, como plantas e animais, o sistema ubiquitina-proteassoma (SUP) regula as principais funções celulares através da degradação de proteínas ou regulação de suas funções celulares. As disfunções do SUP estão associadas a diversas doenças, incluindo câncer, Alzheimer e Parkinson, entre outras. Portanto, compreendê-la é essencial para descobrir novas abordagens de tratamento e prevenção.

Porém, no caso do protozoário L. infantumPrincipal responsável pela forma mais grave e potencialmente fatal de leishmaniose no Brasil, não há muitas informações na literatura científica sobre a regulação desse sistema, limitando as possibilidades de intervenção farmacológica contra o parasita.

Neste estudo financiado pela FAPESP (projetos 20/15771-6, 22/02933-3, 15/26722-8, 16/20258-0, 16/21171-6, 19/10753-2, 20/14011-8, 21/10971-0, 21/12464-8, 22/00923-0, 22/15983-9, 22/16270-6 e 23/07193-0), os pesquisadores investigaram uma classe de enzimas deste sistema em L. infantumas ubiquitina ligases E3, mais especificamente as do tipo Cullin-1-RING (CRL1), compostas pelas proteínas SKP1, Cullin1, RBX1 e F-box.

Para fazer isso, eles usaram métodos in silico (simulação computacional) para análise de sequências genéticas e estrutura e dinâmica de proteínas. A técnica conhecida como CRISPR-Cas9 também foi utilizada para edição de genes em parasitas e diversos outros tipos de análises.

Os cientistas descobriram que o complexo CRL1 é montado no parasita associado às proteínas F-box, semelhante ao que acontece nos humanos. Portanto, foi denominado LinfCRL1. Seis proteínas F-box, chamadas Flp1-6, foram identificadas. Testes in vitro demonstraram que o complexo LinfCRL1(Flp1) possui capacidade de transferir ubiquitina, comprovando sua funcionalidade e importância potencial para a regulação de processos celulares no parasita.

Em seguida, os pesquisadores investigaram os papéis de cada um dos genes componentes do LinfCRL1 através de suprimir (desativação) de genes por CRISPR-Cas9. Eles observaram que, na ausência de genes LinfaSKP1 e LinfaRBX1o parasita não se desenvolveu, sugerindo que estes são componentes essenciais para L. infantum.

Por outro lado, o parasita que não expressava o gene LinfaCUL1apesar de viável, apresentou crescimento e duplicação deficientes devido a alterações no ciclo celular.

“São genes potencialmente essenciais para o crescimento e desenvolvimento de L. infantum que até então eram completamente desconhecidos”, afirma. Felipe Roberti Teixeiraprofessor assistente do Departamento de Genética e Evolução da UFSCar e coordenador do trabalho.

Alvos farmacológicos

“Quando encontramos genes relacionados a funções cruciais do parasita, eles imediatamente se tornam potenciais alvos farmacológicos”, diz Teixeira. “Neste caso específico, poderiam ser interessantes para controlar o crescimento do parasita e, como são conservados em praticamente todas as espécies de Leishmaniaexpandir a aplicação deste estudo.”

O próximo passo, que será realizado no âmbito de um projeto apoiado pela FAPESP, é caracterizar todo o sistema ubiquitina-proteassoma do parasita, incluindo não apenas E3, mas também E1 (enzimas que ativam a ubiquitina), E2 (enzimas que transferem ubiquitina para ligases E3) e todos os genes do proteassoma.

“Vamos derrubar todos os mais de 80 genes do sistema ubiquitina-proteassoma do parasita para verificar quais são essenciais e modular a atividade do proteassoma e, assim, identificar outros alvos farmacológicos”, afirma o pesquisador.

O trabalho também contou com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e a participação de um pesquisador da Universidade de Glasgow (Escócia).

O artigo Caracterização funcional do complexo Cullin-1-RING ubiquitina ligase (CRL1) em Leishmania infantum pode ser lido em: https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012336.