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Se procura a diferença entre peptídeos e proteínas, a resposta curta é ‘tamanho’.

Bambos peptídeos e proteínas são compostos por cordas dos blocos básicos de construção do corpo – aminoácidos – e mantidos juntos por ligações de peptídeos. Em termos básicos, a diferença é que os peptídeos são compostos por cadeias menores de aminoácidos do que as proteínas.

Mas a definição, e a forma como os cientistas usam cada termo, é um pouco frouxa. Como regra geral, um peptídeo contém dois ou mais aminoácidos. E só para torná-lo um pouco mais complicado, você ouvirá muitas vezes os cientistas se referirem a polipéptidos – uma cadeia de 10 ou mais aminoácidos.

Dr Mark Blaskovich do Institute for Molecular Bioscience (IMB) na Universidade de Queensland na Austrália diz que aproximadamente 50-100 aminoácidos é o corte entre um peptídeo e uma proteína. Mas a maioria dos peptídeos encontrados no corpo humano são muito mais curtos do que isso – cadeias de cerca de 20 aminoácidos.

Há também uma variante importante do peptídeo chamado ciclotideo. Assim como o peptídeo e a proteína, o ciclotideo também é composto por uma cadeia de aminoácidos, mas ao contrário dos outros, as extremidades de um ciclotideo são unidas para formar um círculo.

Como discutiremos abaixo, esta estrutura é importante na fabricação de drogas terapêuticas à base de peptídeo.

Como para proteínas, os bioquímicos geralmente reservam o termo para grandes moléculas peptídeas, que podem ser uma longa cadeia de 100 ou mais aminoácidos – um ‘polipéptido complexo’, se você quiser – ou podem ser compostas de várias cadeias de aminoácidos unidos.

Haemoglobina, encontrada nos glóbulos vermelhos e essencial para o transporte de oxigênio, é tal proteína. É composta por quatro cadeias diferentes de aminoácidos – dois com 141 aminoácidos cada e dois com 146 aminoácidos cada.

Por que os peptídeos são a “próxima grande coisa” na pesquisa médica

Os bioquímicos estão excitados com as possibilidades apresentadas pelos peptídeos e proteínas como produtos farmacêuticos, porque imitam com tanta frequência exatamente o comportamento de um ligante natural – a substância que interage com o receptor em uma enzima ou célula para causar um processo biológico.

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Isso dá aos medicamentos peptídeos o potencial de serem mais precisamente direccionados, com menos efeitos secundários que os medicamentos de pequenas moléculas.

No corpo, existem muitas hormonas diferentes que reagem com as células e desencadeiam diferentes processos biológicos. Muitas vezes estes são peptídeos, sejam cíclicos ou retos, lineares.

E depois há a questão de quão rápido esse peptídeo se decompõe, o que causa alguns problemas de estabilidade, mas em termos de segurança, pode ser positivo.

“Pensamos que os peptídeos são o futuro das drogas por serem mais seletivos, mais potentes e potencialmente mais seguros, porque quando um peptídeo acaba se decompondo em aminoácidos, e os aminoácidos são basicamente alimentos”, diz o Professor David Craik, que lidera o Clive da IMB e a Vera Ramaciotti Facility for Producing Pharmaceuticals in Plants.

Também há considerações de fabricação que tornam os peptídeos atraentes – seu comprimento permite que sejam sintetizados quimicamente, ao contrário das proteínas que são geralmente expressas em leveduras ou células de mamíferos.

Peptídeos são assim. Quais são as aplicações das proteínas?

A aplicação mais promissora das proteínas é como anticorpos, que são eles próprios uma forma de proteína.

Particularmente em aplicações anticancerígenas, existem muitos anticorpos quer na clínica quer em desenvolvimento. Dois exemplos bem conhecidos são o Herceptin (trastuzumab) para o câncer de mama, e o Humira (adalimumab) para a artrite reumatóide e outras doenças auto-imunes.

A vantagem de usar proteínas é a mesma que para as aplicações medicamentosas dos peptídeos – eles imitam algo que é natural no corpo, ou substituem algo que está faltando ou danificado.

No caso dos anticorpos, os medicamentos baseados em proteínas usam a mesma estratégia que o corpo usa para visar as coisas. Dessa forma a droga pode fornecer a especificidade necessária, ao mesmo tempo em que evita os efeitos fora do alvo que uma pequena molécula pode ter, causando maus efeitos colaterais.

Quando veremos novos medicamentos à base de peptídeo?

Estabilidade pode ser um problema, pois os peptídeos podem se degradar muito rapidamente, e isso significa que pode ser difícil dosear um paciente com um peptídeo.

E de acordo com o seu corpo, peptídeos e proteínas são basicamente apenas alimentos, o que torna a administração de medicamentos peptídeos de forma oral bastante difícil, pois o corpo os digere prontamente.

“É por isso que os desenvolvedores de drogas frequentemente tentam ir de um peptídeo e imitá-lo com uma pequena molécula, porque a pequena molécula tem propriedades potencialmente melhores para uma droga, onde a pequena molécula fica no corpo por mais tempo e pode ser administrada oralmente”, disse o Dr. Blaskovich.

Mas o desafio é conseguir que a pequena molécula imite o peptídeo.

“Bilhões são gastos pela indústria farmacêutica tentando fazer isso”, acrescentou o Dr. Blaskovich. “É por isso que se você é capaz de criar drogas que são peptídeos, em vez de ter que convertê-las em pequenas moléculas não-péptidas, é potencialmente uma maneira muito mais rápida de desenvolver uma droga potente, seletiva e apta”.”

A indústria farmacêutica permanece céptica, principalmente devido à questão da estabilidade, mas também à dificuldade em obter peptídeos administrados oralmente para atravessar a barreira do intestino e ser tomado pela corrente sanguínea.

Mas o uso intravenoso e subcutâneo de peptídeos como drogas está se tornando mais comum. Existem cerca de 60 drogas peptídeas aprovadas pelo FDA no mercado, com cerca de 140 drogas peptídeas em ensaios clínicos, e mais de 500 em desenvolvimento pré-clínico (antes dos testes em humanos).

Existem também aplicações agrícolas

Embora a estabilidade dos peptídeos seja um desafio a ser vencido no uso humano, é uma espada de dois gumes, e pode ser uma vantagem em alguns usos agrícolas. A velocidade de degradação dos peptídeos usados como inseticidas ou fungicidas significa que eles não vão persistir no meio ambiente.

Assim, a criação de uma maior estabilidade dos peptídeos pode funcionar nos dois sentidos.

Se a estabilidade do peptídeo pode ser adaptada, então ele pode ser feito para durar o suficiente para trabalhar na cultura, mas também para degradar.

Isso significa que não causaria os problemas de longo prazo do DDT, por exemplo, que podem existir por centenas de anos.

Por que os especialistas estão tão entusiasmados com as drogas do peptídeo?

Ciclótidos – o foco central do trabalho de Craik – têm grande potencial para abordar as questões de estabilidade das drogas peptídeas.

Como estruturalmente formam um círculo, os ciclótidos não têm o ponto fraco de pontas soltas que aceleram a degradação pelas nossas enzimas digestivas. Eles são ainda estabilizados por várias ligações cruzadas interligadas, formando uma estrutura compacta e muito estável. Isto ajuda-os a atingir o seu alvo intacto, mesmo quando tomados oralmente.

O grupo de Blaskovich está a trabalhar em dois antibióticos promissores à base de peptídeos para lidar com a crescente resistência aos antibióticos.

O primeiro deles é o de aumentar o antibiótico glicopeptídeo (peptídeos com moléculas de açúcar) Vancomycin, tentando torná-lo um super-vancomycin que visa mais selectivamente as células bacterianas. Esta abordagem começa com a vancomicina como núcleo, com grupos adicionais adicionados para interagir seletivamente com a célula bacteriana em vez de uma célula mamífera.

O objetivo é aumentar sua potência para matar bactérias e reduzir os efeitos colaterais indesejados que tem sobre as células humanas.

O segundo programa de pesquisa está desenvolvendo antibióticos que atacam bactérias Gram negativas – geralmente consideradas as mais difíceis de combater. Esses peptídeos são lipopeptídeos cíclicos (peptídeos com um ácido graxo, ou lipídio, ligado) com oito a 10 aminoácidos.

Você já deve ter tomado um medicamento à base de peptídeo

Um dos mais conhecidos medicamentos à base de peptídeo é o exenatideo, que é comercializado sob o nome de Byetta. É usado para ajudar a controlar os níveis de açúcar no sangue em pacientes com diabetes tipo 2.

Funciona aumentando a produção de insulina em resposta às refeições e é uma forma sintética do peptídeo encontrado no veneno do monstro de Gila – uma espécie de lagarto venenoso nativo dos EUA e do México.

É um peptídeo linear contendo 39 aminoácidos que foi desenvolvido há cerca de 10 anos, e que agora é amplamente utilizado.