| Novos fármacos com ajuda da ressonância magnética |
A Professora Luzineide W. Tinoco do Núcleo de Pesquisas de Produtos Naturais (NPPN), da UFRJ, está iniciando um grupo de pesquisa na área de desenvolvimento de fármacos e usando a ressonância magnética nuclear (RMN) como ferramenta principal para os estudos de interação intermoleculares de pequenas moléculas com macromoléculas. Os pesquisadores trabalham com proteínas alvo para o tratamento da leismaniose e malária e, em breve, darão início a estudos com outras proteínas alvo para doença de Chagas e hanseníase. Em entrevista ao IVFRJ On Line, a professora explica que o diferencial do trabalho é explorar o potencial da RMN para uma aplicação mais abrangente que a elucidação estrutural. Além disso, ela está animada com a aquisição de dois novos espectrômetros de RMN, sendo um deles acoplado a um cromatógrafo liquido, que permitirá ampliar a aplicação da RMN a estudos de metabolismo de fármacos.
Qual o objetivo principal desse trabalho usando RMN?
O objetivo deste projeto consiste no uso da RMN como ferramenta para o desenvolvimento de fármacos, com especial ênfase nos estudos das interações intermoleculares do tipo: enzima-inibidor baseados na análise das pequenas moléculas e também estudos de interação peptídeo- membrana e proteína-DNA. Inserida neste contexto está a busca por inibidores de enzimas selecionadas de protozoários causadores de doenças negligenciadas como leishmaniose, malária, doença de Chagas e hanseníase. Este projeto inclui a obtenção das estruturas dos alvos para a quimioterapia por modelagem molecular ou por RMN, o planejamento dos protótipos de inibidores assim como a expressão heteróloga e purificação das enzimas selecionadas, para serem usadas nos estudos de interação ou inibição por RMN.
Há chances do surgimento de um novo medicamento? Ou a melhoria de algum já existente?
Por enquanto o trabalho está orientado para o descobrimento e avaliação de novos protótipos, os quais poderiam ter potencial para eventualmente virarem fármacos.
A pesquisa é financiada por alguma entidade?
A pesquisa é financiada pelo CNPq e pela FAPERJ.
O trabalho é multidisciplinar? Envolve equipes de outros institutos?
Sim, além da parte de biologia molecular e bioquímica necessárias para a obtenção das enzimas o projeto envolve modelagem molecular, síntese de compostos que são feitos em colaboração com outros grupos de pesquisa do NPPN, do IMPPG, do IME e da UFF. Futuramente daremos início a testes de interação por RMN usando extratos de plantas para buscarmos inibidores para as enzimas que estamos trabalhando.
Qual o principal benefício desta pesquisa para a população?
Além da formação de recursos humanos capacitados para o desenvolvimento científico nesta área, o objetivo final é desenvolver potenciais fármacos de baixo custo para o tratamento de leishmaniose, malária e Doença de Chagas.
Como se desenvolve esse trabalho? Explique as etapas.
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Obtenção da estrutura tridimensional da enzima, que pode ser por Raios-X, RMN ou modelagem molecular. |
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Com base na estrutura tridimensional da enzima é feito o planejamento dos possíveis inibidores. |
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Usa-se técnicas de biologia molecular e bioquímica para que as enzimas possam se obtidas a partir de expressão heteróloga em quantidade suficiente para os estudos de interação. |
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É feita a caracterização da atividade catalítica da enzima em diversas condições experimentais (temperatura,diferentes soluções tampão e pH) |
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Os inibidores projetados são produzidos por síntese orgânica. |
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De posse das enzimas e dos inibidores inicia-se os estudos de interação por RMN, onde são usadas técnicas para determinar a afinidade do inibidor pela enzima e a topologia da interação como medidas de relaxação, coeficiente de difusão, efeito Overhauser nuclear e técnicas de transferência de saturação. |
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A partir dos dados obtidos dos estudos de interação por RMN são planejados e sintetizados novos inibidores. |
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De posse da enzima também podem serem feitos ensaios bioguiados com extratos de plantas através de RMN de 19F e de experimentos de transferência de saturação. |
Em que etapa se encontra?
A partir do modelo tridimensional da enzima nucleosídeo hidrolase de Leishmania donovani obtido por modelagem molecular por homologia em colaboração com o grupo do Prof. José Daniel Figueroa Villar do IME projetamos alguns inibidores para esta enzima que estão sendo sintetizados em colaboração com o grupo do Prof. Paulo R. R. Costa do NPPN. A enzima foi clonada pelo grupo da Profa. Clarisa B. Palatnik de Souza do IMPPG e está sendo subclonada pelo nosso grupo com algumas modificações para otimização da expressão. Já fizemos os testes iniciais de atividade catalítica e estão iniciando os estudos de interação por RMN com alguns análogos de nucleosídeos fornecidos pelo grupo dos Professores Maria Cecília V. Bastos e Vitor F. Ferreira da UFF.
Na parte da malária estamos em fase final da clonagem da enzima diidrofolato redutase do Plasmodium falciparum, a qual já teve sua estrutura tridimensional determinada. Os inibidores planejados para esta enzima já foram sintetizados de testados in vitro no IME-RJ. Uma vez obtida a enzima daremos início aos estudos de interação por RMN.
