No Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, cientistas trabalham com frentes alternativas para eliminar a esquistossomose, doença transmitida pelo Schistosoma mansoni, verme hematófago transmitido por caramujos Biomphalaria, que vive nas águas de rios, e que todos os anos causa milhares de mortes no mundo. No Grupo de Cristalografia do Instituto, a pesquisadora Ana Carolina Mafud pesquisa a bioprospecção de produtos naturais — a busca por produtos naturais que tenham atividade contra a doença — e o reposicionamento de fármacos, que consiste pesquisar em banco de dados moléculas já testadas e comercializadas contra qualquer doença e observar suas atividades no combate à esquistossomose. Ana Carolina é pesquisadora em estágio de pós-doutorado do IFSC, supervisionada pela docente Yvonne Mascarenhas.
“Em relação à bioprospecção, três candidatos já apresentaram resultados satisfatórios: jaborandi, louro e uchi-amarelo”, conta a cientista. Tais resultados, inclusive, serão apresentados por Ana na edição de 2014 do Simpósio Brasileiro de Química Medicinal. “Nessa frente de pesquisa, conto com a colaboração do pesquisador Josué de Moraes, que tem toda sua formação acadêmica na USP. Ele já passou pelo Butantã, Instituto Adolfo Lutz e, atualmente, é consultor de saúde pública na Câmara Legislativa do Estado de São Paulo, além de possuir um laboratório de pesquisa, o ‘Núcleo de Pesquisa em Doenças Negligenciadas’, na Faculdade de Ciências de Guarulhos (FACIG), o que facilita a realização de ensaios in vitro e in vivo“, conta Ana Carolina.
Tal facilidade a estimulou a realizar estudos de reposicionamento de fármacos. “Observamos, por exemplo, por intermédio de dados bibliográficos, que o Diclofenaco pode ajudar o organismo a não atacar o granuloma”, descreve. “Testes in vitro nos permitiram confirmar essa suposição e tivemos uma nova surpresa: o Schistosoma também é atacado, além do Diclofenaco agir sinergisticamente com o Praziquantel”, relembra a pesquisadora.
Criado em 1975 num esforço conjunto das indústrias farmacêuticas Bayer e Merryck, o Praziquantel foi um medicamento desenvolvido para atuar na cura da esquistossomose. Contudo, não foi efetivo. Ele não ataca os ovos nem as formas jovens do Schistosoma mansoni, impedindo sua eliminação definitiva do organismo. Uma segunda deficiência do medicamento foi relatada recentemente: o surgimento de casos de resistência ao Praziquantel por algumas cepas do verme no continente africano.
Outro problema do Praziquantel, esse de natureza estrutural, é que o medicamento é administrado como mistura racêmica, ou seja, ele possui dois estereoisomeros: um com atividade antelmintica e outro sem. Como se trata de um processo muito caro, a separação não é feita, e uma das estruturas tem seu efeito anulado, implicando num aumento da concentração do fármaco na dose, o que torna os comprimidos muito grandes e de difícil ingestão, principalmente por crianças, bastante afetadas pela doença. Outra dificuldade refere-se à insolubilidade e gosto desagradável do medicamento, tornando-os ainda mais indigerível.
A cristalografia como protagonista
Mas ainda há uma outra interrogação: como o Diclofenato e o Praziquantel, de classes químicas tão diferentes, podem atacar uma mesma doença? Partindo de estruturas cristalográficas e utilizando técnicas de bioinformática, Ana Carolina conseguiu resolver a dúvida: graças a uma região comum na composição eletrônica da estrutura dos dois fármacos*.
Outra técnica utilizada por Ana Carolina é o virtual screening, que consiste na sobreposição virtual das moléculas anotadas para encontrar candidatos que possuam estruturas moleculares similares ao Praziquantel. “No caso de nossa pesquisa, foram selecionadas moléculas que tenham similaridade, tanto do ponto de vista 2D, ou seja, a estrutura molecular simples, quanto 3D, que leva as distancias e ângulos interatômicos e o volume de van der Waals e potencial eletrostático em consideração. Uma vez encontradas, Josué realiza os testes para ver se a atividade, de fato, existe”, elucida Ana Carolina.
Em relação à bioprospecção de produtos naturais, Ana Carolina e os demais integrantes dessa pesquisa — a pós-doutoranda Lis S. Miotto e o aluno de graduação do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP Thiago Rubio — utilizam outras técnicas para o desenvolvimento do estudo, entre elas a resolução da estrutura cristalina por difração de raios-X e análises térmicas de TG e DSC, além de outras técnicas adjacentes, como espectroscopia RAMAN. Ana Carolina, especificamente, faz também cálculos ab initio e semiempíricos de constantes físico-químicas. “Todos os dados que fornecemos auxiliam na elaboração dos ensaios in vitro e in vivo realizados por Josué”, conta.
O futuro da pesquisa
Embora animada com todos os resultados alcançados até o momento, Ana Carolina faz uma ressalva. “Entre a descoberta de produtos naturais com ação contra a esquistossomose e sua transformação em fármaco leva-se cerca de 15 anos. O Brasil, em toda sua história, nunca conseguiu produzir qualquer fármaco”, lamenta. Outra barreira a ser vencida, também referente à bioprospecção, é a criação de uma técnica capaz de tornar solúveis os elementos de interesse de produtos naturais.
Porém, por sua baixa toxicidade e aceite no organismo — testes in vivo já realizados em ratos trouxeram resultados promissores —, os produtos naturais parecem, ainda, ser a melhor alternativa para produção de um fármaco contra a esquistossomose. E, mais do que isso, podem se mostrar úteis para cura de outras doenças negligenciadas.
O trabalho foi publicado pelo International Journal of Antimicrobials Agents, uma revista da International Society of Chemoterapy.
