Processo limpo purifica proteínas para fármacos e biossensores

Parceria entre pesquisadores da USP e da Universidade de Aveiro permite aplicação de processo sustentável em escala industrial para a purificação de proteínas.
[Imagem: João H. P. M. Santos et al./Fapesp]

Peguilação química

Um método inovador e sustentável para a purificação de uma classe de medicamento biológico, as proteínas peguiladas, promete avanços não apenas para a indústria farmacêutica, mas também para a de alimentos e até a agroindústria.

A nova técnica foi desenvolvida por pesquisadores da USP (Universidade de São Paulo) e da Universidade de Aveiro, em Portugal.

A purificação e modificação das proteínas consiste na peguilação química, ou seja, a ligação covalente de polietilenoglicol à proteína. "Este processo corresponde a cerca de 80% do custo total do fármaco," disse a professora Carlota Rangel Yagui.

A peguilação é uma das principais técnicas empregadas atualmente para obtenção de biofármacos - e suas versões melhoradas, os "biomelhorados". Entre os exemplos de proteínas peguiladas estão biofármacos aplicados para o tratamento de doenças como imunodeficiência combinada grave ou leucemia linfoide aguda.

Com o novo processo, toda a purificação das proteínas é feita usando água como solvente, o que traz uma elevada compatibilidade com as proteínas, baixo custo e fácil escalonamento do processo - hoje as proteínas são purificadas pelo método de cromatografia, que é caro e apresenta grande volume de perda das proteínas.

"Conseguimos realizar a purificação das moléculas em três etapas, em um processo mais sustentável e econômico do que o cromatográfico. Os sistemas aquosos bifásicos, compostos somente por água e outras duas substâncias, como um polímero ou um sal, já são usados na purificação de outras substâncias e se mostraram altamente eficientes para as proteínas peguiladas," disse Carlota.

Biossensores

A equipe propõe também que a peguilação de uma proteína seja utilizada como biossensor.

Para isso, a equipe trabalhou com moléculas de citocromo c, uma proteína capaz de catalisar processos oxidativos e que pode ser empregada como dispositivo analítico que detecta alterações em amostras.

"Biossensores são moléculas de interesse industrial, não só para a indústria farmacêutica, mas também para a de alimentos e a agroindústria. [...] propusemos o citocromo c como um biossensor e agora queremos estudar se ele consegue ter uma vida útil maior com a peguilação," disse Carlota.

Biossensores enzimáticos costumam ter duração limitada devido à desnaturação por variação de temperatura e pH e exposição ao material dos eletrodos usados nos processos.

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