Cientistas da USP estão utilizando métodos de química medicinal computacional para melhor compreender os mecanismos moleculares que estão envolvidos na inibição de uma enzima – HIV integrase – ligada à replicação do vírus HIV. O objetivo é propor novas substâncias químicas que seriam a base de novos medicamentos contra a doença. Os resultados desta pesquisa foram publicados na revista PLOS One em sua edição de janeiro deste ano.
De acordo com a professora Káthia M. Honório, da Escola de Artes Ciências e Humanidades (EACH) da USP, a partir deste trabalho foi possível entender as principais características moleculares das substâncias em estudo e que estão relacionadas com a atividade biológica desejada. “Em um ou dois anos esperamos planejar, computacionalmente, novas substâncias que deverão ser sintetizadas e submetidas a testes biológicos”, acredita a docente, que foi coorientadora da pesquisa de doutorado de Luciana Luzia de Carvalho, defendida no Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP, e que teve como orientador o professor Albérico B. F. da Silva. Para os testes biológicos, Káthia antecipa que irá contatar grupos de pesquisa que tenham experiência com o tema.
A professora explica que a enzima HIV integrase é responsável pela integração do DNA viral no cromossomo-alvo do hospedeiro, sendo essa etapa fundamental para a replicação do vírus. “Em estratégias de Química Medicinal, um dos principais objetivos é propor novas substâncias químicas com o intuito de inibir a enzima HIV integrase de forma a impedir, eficazmente e com menores efeitos colaterais, a replicação do vírus”, descreve.
Modelos computacionais
Káthia conta que, para estudar um conjunto de substâncias químicas que apresentam atividade biológica frente à enzima HIV integrase, foram utilizadas as técnicas de QSAR 2D e 3D, que geram modelos computacionais que relacionam as propriedades bi e tridimensionais das substâncias químicas com a atividade biológica.
“Por exemplo, a partir de um modelo de QSAR, podemos inferir que moléculas muito volumosas apresentam significativa atividade biológica e, a partir desse resultado, podemos planejar novos compostos levando essa característica em consideração”, explica.
Além disso, a cientista ressalta que os métodos de acoplamento molecular (docking), também utilizados no estudo, fornecem informações sobre as principais interações entre os compostos e o sítio ativo da enzima. “Os métodos de docking realizam a simulação de cada substância dentro do sítio ativo do alvo e as moléculas que realizarem o maior número de contatos dentro do alvo biológico deverão apresentar a atividade biológica desejada.”
O conjunto de substâncias estudado nesta pesquisa foi sintetizado e testado biologicamente por outros grupos de pesquisa. “Nós apenas construímos os modelos computacionais para entender quais propriedades químicas estão relacionadas com os dados de atividade biológica e, a partir desses resultados, entender o mecanismo de ação e propor modificações moleculares para obtenção de novas substâncias, candidatas a novos fármacos.”
