A interleucina-2 de medicamentos faz um ótimo trabalho de ir à resposta imune de um paciente a certos cânceres de rim e melanoma. De fato, pode aumentar o sistema imunológico tão alto que desencadeia condições tóxicas com risco de vida.
Mas agora pesquisadores do Instituto de Projeto de Proteínas da Universidade de Washington usaram a IA para projetar uma proteína que pode desligar rapidamente a Interleucina-2, como apenas um exemplo das aplicações em potencial da tecnologia.
Os cientistas descrevem seu trabalho em um artigo publicado no diário revisado por pares Natureza.
“Uma maneira de controlar um medicamento é através da dose. Adicionamos uma segunda alavanca projetando moléculas que podem ser desligadas rapidamente, mesmo depois de terem efeito total”, disse David Baker, autor sênior do estudo e um prêmio no Nobel de 2024 por seu trabalho em design de proteínas computacionais.
A proteína projetada funciona se inserindo em um complexo de proteínas unidas, mudando sua forma e fazendo com que elas desmoronem. No exemplo perseguido pelos cientistas da UW, a nova proteína tem como alvo um complexo que inclui a interleucina-2 que está fortemente ligada a um receptor de células imunes, fazendo com que ele se liberte rapidamente.
Com uma dessas proteínas projetadas, “você poderia controlar com muito mais precisão a duração de [immune response] sinalizando e também desligou imediatamente qualquer ativação imunológica, mesmo depois que já foi iniciada ”, disse Adam Broermanprincipal autor do Natureza Papel e um estudante de pós -graduação no laboratório de Baker.
As experiências de interleucina-2 foram realizadas em células humanas no laboratório, demonstrando as obras de estratégia. No futuro, a ferramenta pode ser usada para desenvolver terapias para câncer e outras doenças. Também poderia ser usado em estudos que buscam entender e manipular processos celulares, transformando rapidamente as interações proteicas.
Em sua pesquisa, Broerman tentou uma variedade de proteínas de engenharia, ajustando diferentes componentes para otimizar o impacto.
Experimentos anteriores mostraram melhorias modestas na velocidade com que as proteínas se separaram. Quando Broerman desembarcou na solução vencedora, a proteína de novo funcionou tão rápido que ele teve que recalibrar seus dispositivos de medição para atingir a desassociação.
“Essa foi provavelmente uma das semanas mais divertidas da minha vida, quando isso começou a funcionar”, disse Broerman.
O estudo foi liderado por cientistas do Instituto de Projeto de Proteínas e incluiu pesquisadores do Departamento de Química da UW, Universidade de Osnabrück, Universidade de Stanford e Universidade de Saúde e Ciências do Oregon.
Additional authors of the article titled “Design of facilitated dissociation enables timing of cytokine signalling” include Christoph Pollmann, Yang Zhao, Mauriz A. Lichtenstein, Mark D. Jackson, Maxx H. Tessmer, Won Hee Ryu, Masato Ogishi, Mohamad H. Abedi, Danny D. Sahtoe, Aza Allen, Alex Kang, Joshmyn De La Cruz, Evans Brackenbrough, Banumathi Sankaran, Asim K. Bera, Daniel M. Zuckerman, Stefan Stoll, K. Christopher Garcia, Florian Pratorius e Jacob Piehler.
