Novo estudo aponta BRI-50460 para travar a inflamação cerebral do Alzheimer via cPLA2

Uma enzima no interior das células do cérebro acaba por determinar, de forma discreta, se a inflamação aumenta ou recua. Na doença de Alzheimer, esse mecanismo fica sem travão e a inflamação cerebral associada ao Alzheimer mantém as células imunitárias num estado de alerta crónico.

Há anos que os cientistas apontam esta enzima como um alvo terapêutico. O que faltava era uma molécula suficientemente pequena e precisa para ultrapassar as defesas do cérebro e chegar até ela. Um novo estudo identificou finalmente um candidato com essas características.

Como começa a inflamação

Dentro das células cerebrais existe uma enzima chamada fosfolipase A2 citosólica, ou cPLA2 - uma espécie de válvula de libertação nas membranas que envolvem cada célula. Quando é ativada, liberta um ácido gordo chamado ácido araquidónico, que o organismo converte depois numa mistura de sinais maioritariamente inflamatórios.

Uma quantidade reduzida desse processo é normal. Um fluxo contínuo e sustentado, não.

Investigadores da University of Southern California (USC) já tinham analisado a enzima anteriormente. Em tecido cerebral de pessoas que morreram com a doença, a cPLA2 aparece com atividade excessiva. Esse excesso é ainda mais elevado em portadores de uma variante genética associada a maior risco de Alzheimer.

Essa variante, conhecida como APOE4, é o fator de risco genético mais forte identificado para a forma comum de início tardio. Estudo após estudo tem ligado a APOE4 a um estado pró-inflamatório no cérebro.

Isto ajudou a clarificar o alvo: se a cPLA2 hiperativa contribui para manter a inflamação acesa, um fármaco capaz de silenciar a enzima poderá arrefecer todo o processo. O problema era encontrar um composto que o conseguisse.

À procura numa agulha de palheiro gigante

Durante mais de uma década, o desenvolvimento de bloqueadores de cPLA2 produziu poucos resultados. Muitos compostos acabavam por interferir com enzimas semelhantes que não deveriam ser afetadas. Outros não atravessavam a barreira hematoencefálica - a fronteira apertada que impede a entrada da maioria das moléculas no cérebro.

Depois de tanto esforço, apenas um inibidor de cPLA2 chegou a ser testado em humanos, e não tinha sido concebido para alcançar o cérebro.

Por isso, a equipa liderada por Hussein N. Yassine, M.D., médico-cientista na USC, optou por uma estratégia diferente. Recorreu a um método de triagem computacional que explora uma biblioteca gigantesca de químicos que ainda não existem, mas que podem ser sintetizados por encomenda. Esse catálogo inclui 36 mil milhões de moléculas possíveis.

Em vez de simular as 36 mil milhões, o programa começou por testar pequenos fragmentos químicos. Conservou os que encaixavam no “bolso” da enzima e, a partir daí, construiu apenas as hipóteses mais promissoras em moléculas completas.

No fim, sobraram cerca de 100 compostos com justificação para serem fabricados em laboratório - um atalho que transformou uma pesquisa impraticável num trabalho executável.

Um composto destaca-se

O primeiro conjunto de moléculas reais foi avaliado contra a enzima, ajustado, e depois reavaliado ao longo de duas rondas de otimização. Deste processo emergiu o principal candidato, batizado pelos investigadores como BRI-50460. A potência ficou a um nível que os candidatos anteriores não tinham alcançado.

Em ensaios laboratoriais com células vivas, o composto conseguiu desligar a enzima com doses muito baixas.

Foi mais de 20 vezes mais forte do que bloqueadores anteriores. Além disso, quase não interferiu com uma enzima muito próxima, que inibidores mais antigos tendiam a atingir por engano. Essa seletividade era precisamente o ponto em que o campo vinha falhando.

O BRI-50460 também conseguiu entrar no cérebro. Em ratinhos, a razão cérebro/sangue ultrapassou 40%, mais do dobro da versão anterior; e uma dose por via oral gerou quase a mesma exposição cerebral do que uma injeção.

Nesse critério, superou vários fármacos já conhecidos por atravessarem a barreira hematoencefálica, incluindo o zolpidem, utilizado como medicamento para dormir.

A proteger neurónios danificados

A prova decisiva era perceber se reduzir a atividade da enzima protegeria as células cerebrais quando sujeitas a agressão.

Para o testar, a equipa cultivou neurónios humanos e células de suporte a partir de células estaminais. Em seguida, expôs essas células a agregados tóxicos de beta-amiloide - o fragmento proteico que se acumula na doença de Alzheimer.

Os agregados aumentaram a atividade da enzima e elevaram a tau fosforilada - os emaranhados anormais característicos da doença. Também levaram à perda de sinapses, os pontos de ligação onde os neurónios comunicam.

Quando as células receberam BRI-50460 antes da agressão, esses efeitos diminuíram: a enzima manteve-se mais controlada e o dano relacionado com tau baixou. As ligações sinápticas resistiram melhor.

Este último ponto é crucial. A perda sináptica é o melhor preditor do declínio cognitivo no Alzheimer - está mais diretamente ligada à perda de memória do que as próprias placas.

Um composto que, numa placa de cultura, consegue preservar sinapses - ainda por cima em células humanas portadoras do gene de alto risco - está a atuar num desfecho que o campo considera prioritário.

Porque esta abordagem é diferente

Grande parte do entusiasmo recente em fármacos para Alzheimer tem-se concentrado em remover placas de amiloide. Esses tratamentos já existem, mas os benefícios são modestos e a questão da inflamação permanece em grande medida por resolver.

Atacar a enzima por trás da inflamação cerebral do Alzheimer aborda o problema por um ângulo distinto.

Há ainda um segundo efeito relevante. Em ratinhos que receberam uma versão anterior do composto, o cérebro apresentou menos do ácido gordo inflamatório e mais ómega-3. Também manteve níveis mais elevados de moléculas que o organismo utiliza para resolver a inflamação.

Ou seja, em vez de apenas bloquear um sinal prejudicial, o fármaco pareceu empurrar a química dos lípidos no cérebro de volta para um equilíbrio.

Ambos os efeitos resultam do mesmo princípio: reduzir a atividade de uma enzima que está em excesso e, a jusante, os sinais inflamatórios aparentam abrandar, enquanto os mecanismos calmantes ganham espaço para atuar.

O que se segue

Até agora, nenhum inibidor de cPLA2 com penetração cerebral tinha atingido este nível de potência e precisão. Também não havia demonstração de proteção de neurónios humanos portadores do gene de maior risco para Alzheimer contra dano induzido por amiloide. O método de triagem permitiu encontrar um composto que reúne as duas características, com doses suficientemente baixas para sugerir uma margem de segurança viável.

Para já, o trabalho ficou limitado a células e ratinhos. Os investigadores estão agora a refinar o composto e a testá-lo em modelos animais que reproduzem a evolução da doença ao longo do tempo, com o objetivo de avançar para ensaios em humanos.

Se os resultados se confirmarem, no futuro os médicos poderão atacar diretamente a inflamação crónica no cérebro, e não apenas as placas.

Isso abriria uma via terapêutica alternativa. Para doentes cuja genética inclina os dados a favor da inflamação, um fármaco que apaga o fogo sem desligar as defesas do cérebro é precisamente o instrumento que tem faltado.