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ECT pesquisa novos medicamentos para tratar doença de Chagas

Baseados em complexos organo-metálicos de lantanídeos, os novos remédios deverão ser testados por meio de simulação computacional.

O projeto denominado “Prospecção in silico de Novos Medicamentos Antichagásicos baseados em complexos orgâno-metálicos de lantanídeos” tem foco no desenvolvimento de novos medicamentos de baixo custo e com pouco ou nenhum efeito colateral nos usuários. A pesquisa é do professor da Escola de Ciências e Tecnologia Marcelo Nakaema e representa um avanço na área da saúde, visto que é capaz de reduzir consideravelmente o tempo de testes do medicamento e proporcionar uma melhor qualidade de vida para os portadores da doença de chagas, um tratamento mais eficaz.  Integrando a grande área das ciências biológicas, tendo como sua área principal a biofísica e como subárea e linha de pesquisa a biofísica molecular, o projeto teve início em agosto de 2019 e deve divulgar seus primeiros resultados em 2020. 

Os resultados esperados coadunam com o  Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 3 da Agenda 2030. Esse ODS prevê que nos próximos 10 anos seja possível assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todas e todos em todas as idades. Uma de suas metas está diretamente ligada à pesquisa da ECT que enfoca a doença de chagas. Na meta 3.b, está claro o apoio à “pesquisa e ao desenvolvimento de vacinas e medicamentos para as doenças transmissíveis e não transmissíveis, que afetam principalmente os países em desenvolvimento”.

O último relatório de monitoramento da ONU, divulgado em setembro/2019, mostra os resultados positivos obtidos em nível mundial, através de iniciativas como essa do professor Nakaema. O documento destaca principalmente que houve uma diminuição das mortes entre crianças menores de 5 anos, o número foi de 9,8 milhões em 2000 para 5,4 milhões em 2017, a vacina de sarampo resultou em 80% menos mortes por entre 2000 e 2017, a incidência de HIV em adultos entre 15 a 49 anos na África subsaariano declinou 37% entre 2010 e 2017, bem como a  incidência de tuberculose que diminuiu 21% entre 2000 e 2017. Ainda assim, houveram aproximadamente 3,5 a mais casos de malária nos 10 países africanos mais afetados em 2017 comparado a 2016 e ainda existem 10 milhões de casos de tuberculose registrados em 2017. 

A doença de Chagas, ou Tripanossomíase americana, é a infecção causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi. Seu ciclo foi descrito há mais de 100 anos pelo médico e cientista brasileiro Carlos Chagas, nascido em 1879. No entanto, até hoje só há dois medicamentos para tratamento, sendo um deles proibido nos Estados Unidos da América do Norte (EUA) e o benznidazol, o único disponível para o tratamento dos chagásicos no Brasil.  “Esses medicamentos não são eficazes para tratar a fase crônica, ou seja, quando o hospedeiro já está com maiores complicações, intestinais e cardíacas, por exemplo” avalia o professor Marcelo Nakaema. 

Fonte: dndi.org

A doença de chagas tem uma fase aguda (DCA) que pode ser sintomática, levando a pessoa a uma  febre prolongada por mais de sete dias, dor de cabeça, fraqueza intensa, às vezes inchaço no rosto e pernas. A fase crônica, situação na qual os medicamentos já existentes não são eficazes,  por sua vez, pode se manifestar nas formas indeterminada, cardíaca, digestiva ou cardiodigestiva. No Brasil, o maior e mais recente surto da doença na fase aguda aconteceu em Pernambuco e veio à tona no dia 31 de maio de 2019.

Segundo o professor, é  essencial que as pesquisas atuais busquem usar o recurso que se tem para tentar fazer algo produtivo, algo que seja de impacto. “Se você olhar na literatura, poucos são os grupos que trabalham nessa linha de dizer qual é o possível medicamento quais são os seus efeitos colaterais para, assim, definir que determinada pessoa não vai poder usar” explica. 

O leque de possibilidades nesse tipo de pesquisa é cada vez maior. O professor cita, inclusive, um grupo estadunidense que conseguiu achar uma droga com pouquíssimos efeitos colaterais para tratar a doença de Chagas. Sua  pesquisa seguenesse mesmo sentido, de buscar meios para conseguir desenvolver, daqui a cinco anos ou dez anos, um determinado medicamento eficaz, de baixo custo, com menos efeitos colaterais A meta é que se torne um medicamento com um importante valor social, especialmente em um contexto de enfermidade negligenciada como a doença de Chagas. 

O mais inovador dentro da proposta do projeto é a possibilidade de fazer as simulações computacionalmente, o que exclui tirando toda a parte do gasto laboratorial. “Ao invés de gastar tempo e recurso na parte laboratorial, torna-se possível melhorar seu parque computacional e conseguir trabalhar com uma quantidade maior de possíveis medicamentos atuando apenas em uma proteína, por exemplo” conclui Marcelo. Além disso, a pesquisa apresenta uma significativa vantagem: prever possíveis efeitos colaterais. Sendo assim,  já tendo um banco de dados sobre a doença de Chagas é possível verificar se o medicamento causaria algum tipo de efeito colateral nos pacientes, o que é muito importante e traria uma maior qualidade de vida para os portadores da doença.

“Existe hoje no Brasil muita gente com a doença de Chagas que não recebe o tratamento adequado. Essa seria uma chance de chamar atenção para esse tema” enfatiza o professor. Vale ressaltar que o método utilizado não serve apenas para doença de Chagas, mas o mesmo método também pode ser usado no tratamento de doenças disseminadas por vetores como a leishmaniose –transmitida pela picada do mosquito-palha–, por exemplo, contanto que haja  o estudo do agente causador. Ou seja, é necessária uma investigação emnível de dna, proteoma e genoma –partes integrantes das células do organismo que produz a doença –e um alvo que possa ser combatido quimicamente. Outra grande vantagem do desenvolvimento de medicamentos através dessa pesquisa é que o custo se tornaria muito mais baixo, pois o processo é otimizado de modo a evitar que se faça, laboratorialmente, várias sínteses de possíveis medicamentos para conferir se estes reagem ou não no processo de ancoragem molecular. É importante que sejam pensadas soluções para economizar dinheiro e tempo, sendo o tempo o principal na visão do professor. “Porque hoje para se obter um novo medicamento passando  por todas as etapas leva no mínimo uns dez anos” indica o professor. 

Essencialmente, o método utilizado na pesquisa é o de ancoragem molecular que, no campo da modelagem molecular, é um método que prevê qual a orientação preferencial de uma molécula a uma segunda, afim de que sua ligação se forme quando ligadas entre si para formar um complexo estável. O método pertence a área de mecânica molecular, uma parte da Física que explica estrutura molecular, as ligações químicas e as propriedades físicas que as moléculas apresentam. Por meio desse método   é possível calcular propriedades de moléculas, tanto orgânicas como biológicas. Em termos computacionais, essa abordagem é menos custosa uma vez que se gasta menos tempo para realização dos cálculos, porém, não é possível ter através dele um panorama completo, apenas um aproximado. Por causa disso, torna-se necessária a utilização de outro pacote, denominado NWChem, responsável por fazer o cálculo mais pesado e que demanda mais tempo. O princípio utilizado consiste em desenhar a molécula orgânica fazendo o cálculo de sua estrutura minimizada. 

Em suma, o pacote escolhido serve para minimizar a estrutura e uma vez que você tem essa estrutura minimizada,  é possível fazer o que é chamado de dinâmica molecular. Esse nível não é tão custoso pois utiliza mecânica clássica para fazer os cálculos. A utilização de complexos organo-metálicos de lantanídeos –ligação entre um composto orgânico e um metal –se justifica pelo fato de o metal passar pelas células sem interagir tanto com o organismo do paciente. Sendo assim, quando ele está complexado com uma molécula orgânica, é mais difícil que se destrua no caminho e mais fácil de chegar na célula onde está o hospedeiro, ou seja, o agente causador da doença.

Marcelo explica que a intenção é fazer a interação de uma molécula orgânica com uma molécula biológica, seja proteína ou enzima. Nesse contexto, é necessário um estudo da molécula orgânica para conferir se é possível conceber um medicamento. Em primeiro lugar, é necessário ter a estrutura minimizada do possível medicamento para conseguir fazer o ínicio do cálculo e depois a segunda parte do processo é colocar essa estrutura do medicamento próximo do sítio ativo da proteína, onde acontece a ligação química entre o medicamento e a proteína. A terceira parte será a comparação com os resultados já presentes na literatura. 
Para maiores informações do ODS de número 3, acesse: https://nacoesunidas.org/pos2015/ods3/