Um parasita chamado Toxoplasma gondii espreita dentro de 1 em cada 3 pessoas no mundo todo, escondendo-se no cérebro e em outros órgãos. Agora, cientistas sequestraram esse microrganismo para transportar medicamentos para o cérebro — embora ainda não tenham testado a invenção em humanos.
Muitos medicamentos são difíceis de administrar ao cérebro porque o órgão delicado é protegido por uma membrana apertada conhecida como barreira hematoencefalicaque permite que apenas substâncias selecionadas passem da corrente sanguínea para seus tecidos. A barreira é especialmente impermeável a moléculas grandes que atraem água, incluindo muitas proteínas.
Por outro lado, o organismo unicelular T. gondii facilmente contorna a segurança do cérebro — notoriamente, quando dentro do cérebro de camundongos, o parasita faz com que os roedores esqueçam seu medo de gatos. As pessoas geralmente pegam o parasita engolindo-o, e então ele migra para o cérebro por conta própria ou com a ajuda cooptada de células imunes. A maioria das pessoas não desenvolve sintomas evidentes como resultado disso, mas um minoria pode desenvolver doenças.
Em um novo estudo, publicado segunda-feira (29 de julho) na revista Microbiologia da Naturezapesquisadores projetaram o parasita para que ele pudesse transportar carga — incluindo grandes proteínas e pacotes de múltiplas proteínas — para células cerebrais e então liberar suas cargas nas células. A equipe demonstrou essa abordagem em tubos de ensaio, camundongos de laboratório e pequenos modelos do cérebro humano conhecidos como organoides cerebrais.
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“Isso tem implicações potenciais para tratamentos que precisam cruzar a barreira hematoencefálica”, disse a equipe editorial da Nature Microbiology. escreveu em um briefing de pesquisa sobre o estudo. Muitos dos autores do estudo são agora consultores científicos ou funcionários de uma empresa chamada Epeius Pharma, que está desenvolvendo essa tecnologia para uso futuro em pacientes humanos.
A equipe de pesquisa teve a ideia de usar Toxoplasma como um sistema de administração de medicamentos em 2013.
“Parecia quase ‘muito distante’ na época — esse parasita parece fazer tudo o que precisamos para resolver o problema da entrega do cérebro”, disse o autor principal. Shahar Brachaum associado de pós-doutorado no Instituto McGovern de Pesquisa Cerebral do MIT, escreveu no briefing da pesquisa.
Transformar o parasita neste sistema levou anos de trabalho, durante os quais Bracha estava a obter o seu doutoramento na Universidade de Tel Aviv e a colaborar estreitamente com Lilás Sheinerprofessor de parasitologia na Universidade de Glasgow.
“Quanto mais explorávamos essa ideia, mais viável ela parecia”, disse Bracha.
Os experimentos utilizaram duas estruturas no parasita: a roptria, que injeta proteínas nas células de fora, e os grânulos densos, que secretam proteínas de dentro da célula.
O mecanismo de injeção usado pelos rhoptries — conhecido como kiss-and-spit — foi capaz de entregar pequenas quantidades de proteínas em células-alvo, enquanto os grânulos densos entregaram quantidades maiores de proteína com mais sucesso. Os pesquisadores sugeriram que, uma vez refinados, esses dois sistemas de entrega podem ser mais adequados para propósitos diferentes.
Quando os pesquisadores injetaram seus parasitas projetados em camundongos, os roedores não ficaram doentes. No entanto, T. gondii nem sempre é inofensivo. Em humanos, especialmente aqueles com sistemas imunológicos enfraquecidos, o parasita pode às vezes se replicar fora de controle, danificando o cérebro, o coração e os olhos. Também representa um risco para o crescimento dos fetos e pode levar a consequências graves, como cegueira ou danos cerebrais.
“Não atenuado T. gondii as cepas ainda impõem riscos de segurança substanciais que devem ser abordados”, escreveram os pesquisadores no briefing de pesquisa. Levar essa tecnologia adiante exigirá que os cientistas neutralizem o parasita, tornando-o o mais inofensivo possível.
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