Novo método é capaz de testar a ligação de uma proteína de interesse com 1.500 compostos em apenas quatro dias
O Centro de Química Medicinal da Unicamp (CQMED), em conjunto com a divisão de Life Science da empresa Merck, inaugura uma abordagem inovadora para o estágio de drug screening, parte do processo de descoberta de novos fármacos. Trata-se de uma plataforma baseada na varredura de fragmentos químicos utilizando-se cromatografia acoplada à espectrometria de massas, uma tecnologia que visa abreviar a etapa inicial e exploratória da busca por moléculas que podem vir a se tornar novos medicamentos. A plataforma ficará disponível para grupos do Brasil que queiram seguir com colaborações ou serviços.
Estima-se que, hoje, o tempo para se desenvolver um novo medicamento, ou seja, da etapa de descoberta de uma nova molécula até seu registro para comercialização, é de, em média, 10 a 15 anos. Além disso, a cada 10 mil moléculas testadas, apenas uma se torna um medicamento. Por essa razão, todas as técnicas que aceleram esse processo, sobretudo na etapa de busca por novas moléculas, são bem-vindas do ponto de vista da pesquisa e do desenvolvimento.
O método que está sendo aperfeiçoado nessa parceria permite identificar fragmentos químicos com maior especificidade quanto à ligação deles com proteínas-alvo de doenças humanas – etapa essencial para a identificação de moléculas que podem tornar-se medicamentos.
A descoberta de fármacos baseada em fragmentos já é utilizada no Brasil. Entretanto, a associação de cromatografia líquida com espectrometria de massa ainda é inédita. A metodologia consiste em preparar “canudos” (colunas) com diâmetro próximo de um fio de cabelo contendo, em seu interior, as proteínas que estão sendo estudadas. Então, os pesquisadores aplicam nesses canudos as moléculas com potencial de interação com proteínas-alvo. Ao final, por meio de um equipamento chamado espectrômetro de massas, é possível saber quais moléculas teve sucesso na ligação com uma proteína do tipo.
Até o momento, existem seis medicamentos aprovados no mundo que foram identificados utilizando a estratégia baseada em fragmentos (fragment-based drug discovery). Dentre esses medicamentos, o sotorasibe – um anticancerígeno usado para tratar o câncer de pulmão – é um exemplo notável, pois o tempo entre a descoberta do fragmento e a testagem da molécula proposta em ensaios clínicos foi de cinco anos, com apenas mais três anos para sua estreia no mercado.
Grande parte das plataformas de busca e estudo de novas moléculas para medicamento são baseadas no desenvolvimento de ensaios químicos e biológicos com testagem unitária. Isso significa que cada uma das moléculas é avaliada individualmente para a enfermidade-alvo. Embora eficiente, essa metodologia pode levar anos até que se descubra se a molécula justifica que se siga para os ensaios pré-clínicos.
“Com a plataforma baseada na varredura de fragmentos químicos, conseguimos testar muitas moléculas de uma vez e, assim, encontramos rapidamente as características de moléculas que se ligam a qualquer proteína humana que seja importante numa doença. Em seguida, ‘construímos e aumentamos o tamanho de encaixe’ das moléculas no laboratório, para que se liguem na proteína humana, como se fossem peças de lego”, explica Katlin Massirer, coordenadora do CQMED, pesquisadora do Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) da Unicamp e coordenadora do projeto pelo lado da universidade.
Neste momento, os pesquisadores investigam proteínas relacionadas a doenças renais e distúrbios neurológicos. Futuramente a técnica poderá servir ao estudo de qualquer enfermidade. “A nova metodologia acopla a cromatografia de afinidade fraca à espectrometria de massas, o que permite testar 1.500 moléculas em quatro dias. Nas plataformas atuais, essas mesmas 1.500 moléculas seriam testadas usando-se uma maior quantidade de insumos e, possivelmente, gastando-se mais tempo”, explica Bruno Amaral, pesquisador visitante do CQMED. “Nessa parceria com a divisão de Life Science da Merck, vamos aperfeiçoar conjuntamente os materiais e insumos utilizados, como, por exemplo, as colunas de cromatografia e os reagentes usados para selecionar as moléculas”, complementa Amaral.
“Já temos um longo histórico global de pesquisa, desenvolvimento e inovação. No Brasil, participamos de inúmeros projetos tecnológicos em conjunto com universidades e de iniciativas de fomento à pesquisa, sempre na perspectiva de resolvermos juntos os problemas mais complexos da ciência. Se o projeto for exitoso, iremos desenvolver um serviço especializado em drug discovery para todo segmento farmacêutico da América Latina, algo a ser ofertado pelo nosso laboratório M-Lab em parceria com a CQMED, e, assim, contribuir para acelerar a inovação em saúde em nossa região”, explica Misael Silva, líder de Inovação para América Latina da divisão de Life Science da Merck Brasil.
A parceria está sendo financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) no âmbito da chamada RHAE Pesquisador na Empresa.
Sobre o Centro de Química Medicinal – CQMED
O CQMED foi criado em 2015 e está sediado no Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética da Unicamp. É especializado no estudo das fases iniciais de desenvolvimento de novos fármacos, combinando várias metodologias que incluem a varredura de muitos compostos químicos. No CQMED são desenvolvidos projetos relacionados a doenças genéticas humanas e doenças infecciosas e também se realiza o desenvolvimento de reagentes para biotecnologia.
Sobre a Merck
A Merck é uma empresa líder em ciência e tecnologia em Saúde, Life Science e Electronics. Cerca de 58 mil colaboradores trabalham para fazer contribuições positivas na vida de milhões de pessoas todos os dias, criando maneiras de viver mais qualitativas e sustentáveis. Desde o avanço das tecnologias de edição de genes e a descoberta de maneiras únicas de tratar as doenças mais desafiadoras até a viabilização do uso da inteligência dos dispositivos, a Merck sempre esteve presente. Em 2020, a Merck gerou vendas de € 17,5 bilhões em 66 países.
