A Tecnologia no mundo Farmacêutico

Com o avanço do tempo, a tecnologia tende a desenvolver-se cada vez mais contribuindo para um avanço significativo no mundo farmacêutico. Um desses avanços tecnológicos reside na área da Química Computacional.

Uma das aplicações da Química Computacional é a modulação molecular.

A modulação molecular consiste numa representação idealizada de sistemas moleculares que pretendem explicar e prever as suas propriedades físico-químicas através de uma construção, análise e simulação de modelos computacionais de moléculas. Através desta modulação conseguimos calcular a geometria molecular, visualizar propriedades moleculares, assim como prever novas propriedades e a estrutura tridimensional de proteínas.

Tudo isto tornou-se possível através do desenvolvimento das técnicas de determinação da estrutura molecular, particularmente a cristalografia de raios X, a partir do início do sec. XX. Até meados dos anos 60 do séc. XX a visualização era feita utilizando modelos físicos de moléculas (Dreiding, CPK).

Imagem 1 - Modelos de Modelação Molecular

A partir daí o desenvolvimento do grafismo computacional começou a permitir observar as moléculas num computador a partir de programas específicos, tais como, PyMOL, Jmol, Chimera, Python Molecular Viewer e SwissPDB Viewer.

O Chimera, por exemplo, é um software de fácil utilização, mas repleto de ferramentas para o estudo das moléculas em 3D.  É um programa altamente extensível para visualização interativa e análise de estruturas moleculares e dados relacionados, incluindo mapas de densidade, montagens supramoleculares, alinhamentos de sequência, docking, trajetórias, e conjuntos de conformação.

Imagem 2 - DNA with Netropsin Bond

Porque é que isto contribui para um avanço na área da saúde?

Cada vez que um novo fármaco está para ser lançado no mercado, esse mesmo é sujeito a testes in vitro, se a molécula reage conforme esperado é então injetada num organismo vivo com a doença que se espera estudar.

Testes in vitro são realizados num curto espaço de tempo, porém não nos permite entender como o fármaco irá reagir num organismo vivo. Por outro lado, teste in vivo são processos demorados em que não se consegue analisar os efeitos do fármaco a longo prazo.

É aqui que entra a tecnologia, visto que esta vai permitir simular testes in vivo através de, por exemplo, 3D-printing.

No início deste ano, uma equipa de engenheiros biomédicos simulou um glioblastoma (tipo de tumor cerebral), sendo que para conferir suporte ao sistema simularam um gel e também vasos sanguíneos para suprir as células cancerígenas com nutrientes. Esta tecnologia possibilitou aos cientistas avaliarem o crescimento do tumor ao longo do tempo.

O 3D-printing pode ser usado para testes de fármacos num curto espaço de tempo e consequentemente, reduzir o tempo de aprovação de novos fármacos.

O crescimento tecnológico permitiu também a introdução de medicamentos biotecnológicos no mercado. Estes medicamentos são definidos como sendo compostos por produtos de origem biológica, envolvendo organismos vivos ou os seus componentes ativos, através de métodos de biotecnologia.

Cada vez mais são desenvolvidos medicamentos biotecnológicos, sendo que estes já representam cerca de 10 a 15% do mercado farmacêutico. A Biotecnologia continuará a proporcionar novos avanços na investigação clínica nos próximos anos, conduzindo a tratamentos para doenças como a SIDA, cancro, asma, doença de Parkinson, Alzheimer, e até mesmo para o Covid-19. 

Bibliografia

Mehmet O. Vivian L. Hongyan Z. Roland F. Xavier I. Guohao D. High-resolution tomographic analysis of in vitro 3D glioblastoma tumor model under long-term drug treatment. Science Advances. 2020. 6(10): 2-3. Available from: https://advances.sciencemag.org/content/advances/6/10/eaay7513.full.pdf

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Mariana M. Biotecnologia: O Futuro-Presente na indústia Farmacêutica. Available from: https://www.ictq.com.br/industria-farmaceutica/769-biotecnologia-o-futuro-presente-na-industria-farmaceutica