Estratégia química pode contribuir para nova geração de fármacos

Pesquisa apoiada pela FAPESP visa a modificação seletiva de peptídeos bioativos, como os análogos de GLP-1 – base do Ozempic e medicamentos similares

Agência FAPESP* – Estudo realizado por cientistas da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e colaboradores revelou uma nova estratégia para modificação seletiva de peptídeos bioativos, como os análogos do peptídeo-1 semelhante ao glucagon humano (GLP-1), base de medicamentos como o Ozempic (semaglutida).

A proposta do grupo busca melhorar propriedades fundamentais dessas moléculas, como estabilidade, especificidade, seletividade e meia-vida in vivo, abrindo caminho para o desenvolvimento de novos fármacos mais eficazes para doenças como diabetes e obesidade.

O Ozempic é fruto de um processo de modificação estrutural de uma molécula naturalmente presente no corpo humano. Uma das principais alterações foi a ampliação da meia-vida – o tempo de permanência da substância no organismo com efeito terapêutico – de poucos minutos para várias horas, possibilitando sua administração em dose semanal. No entanto, a semaglutida e outros fármacos da mesma classe apresentam efeitos colaterais relevantes, como náuseas e perda de massa muscular, o que motiva as pesquisas para o aprimoramento dessas formulações.

O método testado na pesquisa liderada pelo grupo da UFSCar consiste na aplicação de uma ferramenta sintética de vanguarda. Ao explorar a combinação de luz com dois outros catalisadores distintos, foi possível transformar, de forma seletiva, biomoléculas de alto grau de complexidade.

A pesquisa foi financiada pela FAPESP por meio de dois projetos (21/06099-5 e 24/09943-0) e seus resultados foram publicados na revista JACS Au, da American Chemical Society.

Um dos autores do artigo, José Antônio Campos Delgado, pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e bolsista da FAPESP, conta o que foi feito: “Ativamos seletivamente uma ligação nitrogênio-hidrogênio específica no aminoácido triptofano. O método permite formar uma ligação irreversível, introduzindo motivos estruturais incomuns, o que retarda a degradação da molécula no organismo", explica.

A duração do efeito do fármaco está diretamente relacionada à sua resistência à degradação proteolítica no organismo, que rompe suas ligações químicas e elimina os fragmentos menores, muitas vezes pela urina. A ligação irreversível promovida pelo novo método contribui para retardar esse processo, prolongando a ação terapêutica da molécula.

Os resultados do grupo mostram que o método é altamente seletivo e eficiente, capaz de ser concluído em apenas três horas e com baixo custo, características essenciais para a sua futura aplicação em escala industrial.

Desafios e próximos passos

Delgado afirma que a estratégia desenvolvida pode ser aplicada também a outros tipos de medicamentos. “Nosso método não se limita ao GLP-1; ele pode ser explorado para modificar uma variedade de peptídeos terapêuticos, abrindo portas para novas classes de medicamentos”, destaca.

Os fármacos à base de GLP-1, como o Ozempic, revolucionaram o tratamento do diabetes e vêm sendo cada vez mais investigados para outras condições, como doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Com a nova tecnologia, abre-se a possibilidade de aprimorar essas terapias. Mas ainda há desafios a serem superados antes que esses avanços cheguem ao mercado. A adaptação do método para a produção em escala industrial e a realização de estudos clínicos são etapas fundamentais para validar a segurança e a eficácia dos novos compostos.

O líder do grupo de pesquisa, Márcio Weber Paixão, professor e pesquisador da UFSCar, compartilha que ainda há necessidade de investimento para a concretização desses passos futuros. “A próxima etapa é a avaliação aprofundada da atividade biológica dessa molécula. Esses estudos estão sendo realizados com pesquisadores da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo [FMRP-USP]”, conta.

O artigo Selective Native N_(in)–H Bond Activation in Peptides with Metallaphotocatalysis pode ser lido em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.5c00119.

* Com informações do Instituto da Cultura Científica da UFSCar.