Substância acessa DNA dentro das mitocôndrias para tratar doenças

Ilustração esquemática do MITP-PIP, um ligante sintético que alveja especificamente o DNA mitocondrial.
[Imagem: Kyoto University iCeMS]

DNA mitocondrial

Pela primeira vez, um composto sintético mostrou-se capaz de alcançar e se unir ao DNA nas mitocôndrias, as usinas geradoras de energia das células, suprimindo um gene associado a doenças nervosas e musculares.

Os compostos conhecidos como PIPs (poliamidas de pirrole-imidazol) são substâncias que podem ler sequências de DNA específicas dentro das células e silenciar alguns genes associados com uma série de doenças. Elas impedem que as proteínas, chamadas fatores de transcrição, se liguem a partes específicas da cadeia de DNA, eliminando assim a transcrição de DNA em RNA.

A maioria do DNA é encontrada no núcleo das células. Mas as mitocôndrias também contêm uma pequena quantidade de DNA. Os PIPs são capazes de atravessar a membrana do núcleo para se ligar ao DNA nuclear, mas são incapazes de cruzar a membrana mitocondrial, o que inibe uma ação definitiva contra as doenças.

Agora, Takuya Hidaka e seus colegas da Universidade de Quioto (Japão) conseguiram redesenhar um PIP para que ele se torne capaz de atravessar a membrana mitocondrial e alterar a transcrição do gene. Para isso, o PIP recebeu um peptídeo capaz de penetrar nas mitocôndrias, levando consigo a molécula inteira.

Neuropatias e problemas motores

A nova substância, batizada de MITO-PIP (PIP mitocondrial) foi projetada para bloquear um local de ligação específico para o fator de transcrição mitocondrial A (TFAM). O TFAM é essencial no controle do metabolismo mitocondrial e na síntese energética, desempenhando um papel na transcrição de um gene chamado ND6.

O ND6, por sua vez, está associado a vários distúrbios, incluindo a neuropatia óptica hereditária de Leber, que causa perda de visão central, miopatia mitocondrial, fraqueza muscular, convulsões e dificuldades de aprendizagem.

O próximo passo da pesquisa é tornar a nova substância mais específica, para evitar efeitos colaterais.

"Nós planejamos desenvolver uma versão avançada de MITO-PIPs que possa identificar e localizar [os genes específicos] somente dentro de mitocôndrias doentes," disse o professor Ganesh Namasivayam, coordenador da equipe.

Os resultados foram publicados no Journal of American Chemical Society.