Caracterização e estudos da ação antitumoral de peptídeos sintéticos análogos à Melitina

Abstract

O câncer é uma das maiores causas de morte no mundo atualmente e um grande desafio, visto que as terapias tradicionais como quimioterapia e radioterapia causam diversos efeitos colaterais, além do desenvolvimento de resistência celular. Dessa forma, a busca por agentes antitumorais mais efetivos é crescente e os peptídeos antitumorais surgem como alternativas interessantes, sendo ferramentas promissoras na pesquisa. Um peptídeo bem descrito na literatura, derivado do veneno da abelha europeia Apis mellifera, chamado Melitina, possui ação antitumoral, porém, não é seletivo, ou seja, apresenta toxicidade tanto para células normais como tumorais, bem como capacidade hemolítica em baixas concentrações, o que impede a sua implementação clínica. Por essa razão, o desenho de peptídeos análogos com o intuito de se obter moléculas mais seletivas e com atividades comparáveis é uma alternativa de pesquisa. Dessa forma, o presente trabalho avaliou a ação antitumoral e a toxicidade da Melitina e dos análogos MCF, MCFA e TT-1, bem como, de novos análogos desenhados a partir de desenho racional de moléculas, com o intuito de se obter um agente anticâncer seletivo, com menor toxicidade contra os eritrócitos e células normais. Para tanto, os peptídeos Melitina, MCF, MCFA, TT-1, FKW e WKW foram sintetizados por síntese de peptídeos em fase sólida, purificados por cromatografia líquida de alta eficiência, caracterizados por espectrometria de massas e analisados em relação a viabilidade celular pela técnica MTT e sobrevivência clonogênica. Os peptídeos foram sintetizados e caracterizados com eficiência, e a partir dos resultados obtidos nos ensaios de atividade hemolítica e viabilidade celular, demonstraram menor toxicidade em linhagem não tumoral em comparação à Melitina, pelo ensaio clonogênico, foi observado que o tratamento com os peptídeos não altera de forma significativa a formação de colônias das linhagens testadas. Dessa forma, as modificações realizadas resultaram em peptídeos expressivamente menos tóxicos para células saudáveis que a molécula original e os peptídeos FKW e WKW apresentaram o melhor potencial. Espera-se que os resultados possam contribuir para o desenvolvimento de novos fármacos mais efetivos para o tratamento de câncer.

Cancer is currently one of the leading causes of death worldwide and represents a major challenge, as traditional therapies such as chemotherapy and radiotherapy cause severe side effects and lead to the development of cellular resistance. Therefore, the search for more effective antitumor agents is increasing, and anticancer peptides have emerged as interesting alternatives, representing promising tools in research. Melittin, a well-described peptide, derived from the venom of the European honeybee Apis mellifera, possesses antitumor activity. However, it lacks selectivity, exhibiting toxicity toward both normal and tumor cells, as well as hemolytic capacity at low concentrations, which prevents its clinical implementation. For this reason, the design of peptide analogues aimed at obtaining more selective molecules with comparable activities represents a viable research strategy. Thus, the present study evaluated the antitumor activity and toxicity of Melittin and the analogues MCF, MCFA, and TT-1, as well as new analogues developed through rational molecular design, aiming to obtain a selective anticancer agent with reduced toxicity against erythrocytes and normal cells. To this end, the peptides Melittin, MCF, MCFA, TT-1, FKW, and WKW were synthesized using solid-phase peptide synthesis, purified by high-performance liquid chromatography, characterized by mass spectrometry, and analyzed for cell viability using the MTT assay and clonogenic survival. The peptides were efficiently synthesized and characterized. Results from hemolytic activity and cell viability assays demonstrated lower toxicity in non-tumor cell lines compared to Melittin; however, the clonogenic assay indicated that treatment with the peptides did not significantly alter colony formation in the tested cell lines. In conclusion, the structural modifications resulted in peptides that were significantly less toxic to healthy cells than the original molecule, with the FKW and WKW peptides exhibiting the greatest potential. These results are expected to contribute to the development of new, more effective drugs for cancer treatment.