O que é o design racional da droga?

Durante a maior parte da história da ciência médica, novos medicamentos foram descobertos através de um processo de tentativa e erro ou simplesmente através de pura sorte. À medida que a demanda por novos e mais eficazes drogas aumentou, um novo método de desenvolvimento de drogas chamado design racional de drogas começou a substituir os métodos antigos. No design racional da droga, os compostos biologicamente ativos são especificamente projetados ou escolhidos para trabalhar com um determinado alvo de drogas. Este método geralmente envolve o uso de software de design molecular, que os pesquisadores usam para criar modelos tridimensionais de drogas e seus alvos biológicos. Por esse motivo, o processo também é conhecido como design de drogas assistido por computador.

Um alvo de drogas, ou alvo biológico, geralmente é um dos dois tipos. O primeiro tipo é uma molécula no corpo humano que causa doenças quando está com defeito de alguma forma. O segundo é uma molécula de um microorganismo causador de doenças. O desenvolvimento de drogas envolve a descoberta ou a concepção de novos compostos químicos que interagem com esses objetivos de forma benéfica, como interagindo com o colesterol para removê-lo do corpo ou interagindo com um vírus para causar a sua morte.

Os métodos mais antigos de desenvolvimento de novos medicamentos têm várias falhas que tornam a descoberta de drogas um negócio caro. O método mais fácil e rápido de desenvolver uma nova droga é simplesmente descobrir, por pura sorte, que um determinado composto é biologicamente ativo contra um alvo de interesse de drogas. Talvez o incidente mais famoso tenha sido a descoberta da penicilina por Alexander Fleming em 1928. O microbiologista descobriu o primeiro antibiótico quando algumas culturas bacterianas com as quais ele estava trabalhando ficaram contaminadas com um fungo bactericida. Claro, esse tipo de descoberta casual não acontece com muita frequência, e a sorte não é algo que as empresas farmacêuticas confiam para o desenvolvimento de novos medicamentos.

O método mais comum usado para desenvolver novos medicamentos é um longo processo de grande escala chamado triagem da biblioteca combinatória. Neste processo, um grande número de compostos químicos são criados e, em seguida, selecionados para a atividade biológica. Se um dado composto mostra sinais de interação com um alvo biológico, ele recebe mais atenção e pode ser desenvolvido para um novo medicamento. Este processo pode demorar muitos anos e uma quantidade enorme de dinheiro, no entanto, e mesmo no final do período de desenvolvimento, a droga pode não ser suficientemente eficaz ou segura para uso humano.

O design de fármacos racionais é um processo mais simplificado que exige uma análise cuidadosa do alvo da droga, bem como do próprio medicamento. Este método de design de drogas usa equipamentos especiais para examinar a estrutura tridimensional de um alvo de drogas e, em seguida, encontrar um composto que possa interagir com o alvo. Este processo, portanto, requer um conhecimento significativo da química e da biologia, porque as interações químicas entre drogas e seus objetivos são o que determina se um medicamento é biologicamente ativo.

Os compostos podem ser localizados para testes de duas maneiras. O primeiro envolve o uso da triagem da biblioteca combinatória. Neste caso, no entanto, o processo é simplificado porque os pesquisadores que utilizam métodos racionais de design de drogas exibirão a biblioteca para compostos de uma forma específica o suficiente para interagir com o alvo de interesse do medicamento. O segundo método envolve o projeto real de um composto que pode interagir com o alvo. Isso requer consideração da composição química do composto e conhecimento de quais grupos químicos o composto pode exigir para ser capaz de interagir com o alvo do fármaco.

O primeiro fármaco desenvolvido usando um processo de desenho racional da droga foi um medicamento antiviral chamado Relenza®. Esta droga foi projetada para interagir com uma proteína da gripe chamada neuraminidase. Sem essa proteína, o vírus da gripe não pode infectar novas células, portanto, o tratamento com a droga pode encurtar a duração da doença. Outros medicamentos racionalmente concebidos incluem medicamentos contra o HIV, como ritonavir e indinavir, os quais interagem com proteínas virais chamadas proteases.