Para tanto, os fármacos são conjugados a moléculas demandadas por células de câncer, como hormônios, cofatores vitamínicos, componentes de ácidos nucléicos e assim transportados para seus alvos de maneira dirigida, em estilo cavalo de Tróia.

Um dos aspectos diferenciais do novo material está na sua estrutura articulada, flexível, composta tipicamente de oito nanopartículas esféricas de óxido de ferro acopladas. Segundo autores da pesquisa, o formato lembra minhocas com cerca de 30 nm de comprimento, menos de três milhões de vezes inferior ao de minhocas de verdade. Talvez seja o formato peculiar o responsável pela persistência das nanopartículas na circulação sanguínea: enquanto nanopartículas esféricas do óxido metálico são removidas do plasma por anticorpos em poucos minutos, as nanominhocas aparentemente não são detectadas pela defesa imunológica do organismo e, apesar do tamanho avantajado, persistem no sangue de camundongos por várias horas.

Para criar a necessária afinidade das minhocas por células cancerosas, são elas revestidas com película de dextrana, derivado polissacarídico obtido na fermentação de sacarose por leveduras. Por meio do biopolímero se dá a fixação de peptídios denominados F3, desenvolvidos por uma das equipes integradas ao projeto para permitir a fixação, por afinidade, às células tumorais. Nesse particular, os cientistas salientam a vantagem da estrutura vermiforme, permitindo o transporte de múltiplas moléculas de peptídio. O desafio futuro dos pesquisadores será associar tais complexos a fármacos antitumorais, fazendo com que esses sejam levados seletivamente aos respectivos alvos.

Propriedade importante dos núcleos de óxido de ferro é seu superparamagnetismo, graças ao qual nanopartículas são facilmente detectadas por dispositivos de ressonância magnética (MRI) empregados no diagnóstico e localização de tumores. Novamente, surge a vantagem das minhoquinhas, cujo conteúdo mais elevado de óxido metálico eleva a sensibilidade do exame, em comparação com a propiciada por nanopartículas monoparticuladas.

Enzima artificial promovida a ferramenta de síntese

A síntese de enzimas capazes de mediar reações para as quais não existam biocatalisadores disponíveis na natureza é vista como novo recurso da biotecnologia industrial, particularmente útil à síntese de biofármacos. A proeza científica, descrita na edição de maio de 2008 da revista Nature, tem por objetivo a catálise da eliminação de Kemp, reação orgânica envolvendo a remoção de próton (átomo de hidrogênio destituído de seu elétron e, portanto, detentor de carga positiva) de átomo de carbono (Figura 1). A reação é reconhecida como emblemática em função da alta energia de ativação necessária à sua efetivação.

O desenvolvimento envolveu duas etapas, realizadas, respectivamente, por equipes da Universidade de Washington (Seattle, WA) e do Instituto Weizmann (Rehovot, Israel). O primeiro desafio foi selecionar, in silico (por meio de técnicas computacionais), cerca de 60 estruturas protéicas virtuais, integradas por diferentes seqüências de 200 aminoácidos, com potencial catalítico.

A segunda etapa, envolvendo o que os autores denominam evolução acelerada, em tubo de ensaio, representou o aperfeiçoamento laboratorial de algumas das estruturas propostas. O método consiste na síntese e triagem de estruturas artificialmente mutadas por meio da substituição de aminoácidos, particularmente aqueles associados ao sítio ativo da enzima, e resultou na obtenção de moléculas 200 vezes mais eficazes na catálise do que aquelas propostas originalmente por computador. Em comparação com a reação sem catálise, a reação química foi acelerada cerca de um milhão de vezes.