Desenvolver um rem\u00e9dio \u00e9 algo muito caro e demorado. A triagem de alto desempenho \u00e9 um processo automatizado capaz de testar milhares de “candidatos a rem\u00e9dios” (compostos qu\u00edmicos ou biol\u00f3gicos) em um \u00fanico dia. Esse tipo de triagem, o HTS, \u00e9 muito utilizado na ind\u00fastria farmac\u00eautica e \u00e9 feita com a ajuda de rob\u00f4s, o que minimiza os erros na hora de adicionar concentra\u00e7\u00f5es muito pequenas de rem\u00e9dios ao seu ensaio. Um cientista fazendo esse trabalho de modo manual demoraria uma semana para realizar a triagem de poucos compostos, e utiliza concentra\u00e7\u00f5es mais altas do que as do rob\u00f4.<\/p>\n\n\n\n
O HTS \u00e9 uma forma de separar f\u00e1rmacos promissores, tamb\u00e9m chamados de HITS, <\/em>daqueles que n\u00e3o possuem efeito nenhum. Essa t\u00e9cnica \u00e9 muito importante no cen\u00e1rio da pandemia de COVID-19, pois torna poss\u00edvel selecionar os compostos candidatos para tratamento de um modo bem mais r\u00e1pido do que conseguir\u00edamos sem a ajuda dos rob\u00f4s. E como isto \u00e9 feito?<\/p>\n\n\n\n Para come\u00e7ar a triagem, uma biblioteca de compostos \u00e9 criada e funciona de modo bem parecido com uma biblioteca de livros. Essa biblioteca \u00e9 um conjunto de compostos sintetizados quimicamente e de origem biol\u00f3gica. Podem ser, por exemplo, desde f\u00e1rmacos j\u00e1 aprovados para uso em humanos, at\u00e9 compostos extra\u00eddos de plantas. Essa biblioteca ser\u00e1 testada com a ajuda destes \u201crob\u00f4s pipetadores\u201d, e os resultados ser\u00e3o analisados por cientistas que separar\u00e3o os compostos HITS<\/em>.<\/p>\n\n\n\n Por ser um ensaio in vitro<\/em>, ou seja, que n\u00e3o realiza observa\u00e7\u00f5es em organismos vivos, e por nem sempre ser realizado com f\u00e1rmacos que j\u00e1 s\u00e3o aprovados para uso em humanos, esses testes s\u00e3o apenas indicadores de compostos promissores, que dever\u00e3o ser validados em mais ensaios para confirmar se eles funcionam contra determinada doen\u00e7a ou n\u00e3o. <\/p>\n\n\n\n Caso sejam encontrados compostos promissores contra a infec\u00e7\u00e3o por SARS-CoV-2 (o v\u00edrus que causa a COVID-19), novos testes, que avaliam diferentes caracter\u00edsticas dos rem\u00e9dios devem ser realizados antes, e depois validados pelos \u00f3rg\u00e3os regulamentadores (como o FDA nos EUA e a ANVISA no Brasil). Existem 3 principais tipos de triagem de alto desempenho, e voc\u00ea pode conhec\u00ea-las a seguir:<\/p>\n\n\n\n As triagens fenot\u00edpicas, que s\u00e3o caracter\u00edsticas observ\u00e1veis, utilizam como base para o experimento uma cultura de c\u00e9lulas. Os pesquisadores, por meio de um sistema robotizado, adicionam uma quantidade espec\u00edfica de c\u00e9lulas em um po\u00e7o de uma placa de ensaio, depois colocam o composto que ser\u00e1 testado e o pat\u00f3geno (agente causador da doen\u00e7a). No decorrer do experimento as c\u00e9lulas, o composto e pat\u00f3geno entram em contato e interagem entre si (isto pode durar alguns dias). O ensaio \u00e9 finalizado com a adi\u00e7\u00e3o de \u201ccorantes\u201d no po\u00e7o para realizar uma leitura no microsc\u00f3pio. Essa leitura pode mostrar estruturas celulares espec\u00edficas e at\u00e9 mesmo o pat\u00f3geno. Com essas imagens, s\u00e3o feitas an\u00e1lises para determinar se um composto teve efeito ou n\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Caso o composto candidato apresente algum efeito, \u00e9 necess\u00e1rio repetir o experimento, e depois estudos com outros tipos de testes\/experimento , para que o resultado seja validado e se possa afirmar que um dado composto \u00e9 eficiente de verdade. Por vezes, os testes indicam \u201cfalsos positivos\u201d, compostos que parecem funcionar, mas na verdade n\u00e3o tiveram efeito. Al\u00e9m disso, uma desvantagem dos ensaios fenot\u00edpicos \u00e9 que n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel saber qual o mecanismo de a\u00e7\u00e3o do composto usado naquele contexto.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n As triagens bioqu\u00edmicas s\u00e3o um pouco mais espec\u00edficas do que as triagens celulares Antes de come\u00e7ar o experimento de triagem, s\u00e3o selecionadas mol\u00e9culas importantes do pat\u00f3geno, como prote\u00ednas e enzimas.Tanto as prote\u00ednas, quanto as enzimas s\u00e3o pequenos peda\u00e7os que ajudam a dar uma forma para esse organismo, ou realizar uma fun\u00e7\u00e3o dentro dele. Essas mol\u00e9culas s\u00e3o sintetizadas e colocadas nos po\u00e7os das placas de ensaio juntamente com um ligante no caso das prote\u00ednas ou um substrato para as enzimas, ou seja, um composto espec\u00edfico com a sua mol\u00e9cula de interesse interage. Os compostos candidatos s\u00e3o adicionados, e \u00e9 analisado se eles s\u00e3o capazes de interferir com a a\u00e7\u00e3o da prote\u00edna, ou seja, \u00e9 avaliada a intera\u00e7\u00e3o entre a prote\u00edna e o substrato ou ligante. Desta forma \u00e9 poss\u00edvel saberse existe alguma intera\u00e7\u00e3o espec\u00edfica entre essa prote\u00edna testada e o composto avaliado. A ideia \u00e9 selecionar compostos capazes de fazer com que a prote\u00edna n\u00e3o funcione adequadamente. Essa an\u00e1lise pode ser feita por meio de indicadores de que houve uma transforma\u00e7\u00e3o qu\u00edmica, como uma mudan\u00e7a na colora\u00e7\u00e3o do po\u00e7o que pode indicar, a quebra de alguma mol\u00e9cula do substrato, ou at\u00e9 mesmo alguma mudan\u00e7a na estrutura da prote\u00edna-alvo do experimento. Essa t\u00e9cnica foi efetiva para encontrar um rem\u00e9dio que atuasse na inibi\u00e7\u00e3o da prote\u00edna NS5A do v\u00edrus da Hepatite C.<\/p>\n\n\n\n Apesar de mais espec\u00edfico, esse tipo de teste est\u00e1 restrito a apenas uma regi\u00e3o espec\u00edfica do pat\u00f3geno (a prote\u00edna isolada). Prote\u00ednas diferentes t\u00eam estrutura diferentes e podem ter intera\u00e7\u00e3o diferente diante de um determinado composto. No caso de um v\u00edrus como o SARS-CoV-2, existem diversos alvos poss\u00edveis para a a\u00e7\u00e3o de medicamentos, como a prote\u00edna spike<\/em>, ou a enzima que quebra prote\u00ednas (protease<\/em>). Caso o teste seja feito utilizando apenas a spike<\/em>, nunca saberemos se os compostos testados funcionar\u00e3o para a protease, por exemplo. Figura 02. Esquema de um ensaio de triagem bioqu\u00edmica.<\/em><\/p>\n\n\n\n O ensaio virtual, ou triagem virtual, utiliza t\u00e9cnicas em bioinform\u00e1tica como base. Com o uso de programas de computador, s\u00e3o criados modelos em 3D da estrutura do composto e do alvo de interesse. Ao inv\u00e9s de usarmos um laborat\u00f3rio para sintetizar os compostos, cultivar as c\u00e9lulas e fazer o teste, realizamos o Docking molecular, <\/em>ou uma simula\u00e7\u00e3o,<\/em> em computadores. O Docking<\/em> baseia-se na liga\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas de compostos candidatos a s\u00edtios espec\u00edficos da prote\u00edna alvo. Esta t\u00e9cnica funciona como um sistema de chaves e fechaduras, no qual testamos v\u00e1rias chaves e vemos qual se encaixa. O resultado disso \u00e9 uma lista que ordena quais foram os compostos que se encaixam melhor naquele s\u00edtio de liga\u00e7\u00e3o. Dessa forma, podemos sintetizar apenas os compostos que mostraram uma boa liga\u00e7\u00e3o na mol\u00e9cula-alvo, economizando materiais do laborat\u00f3rio qu\u00edmico\/farmacol\u00f3gico.<\/p>\n\n\n\n Uma desvantagem desse ensaio \u00e9 que para realiz\u00e1-lo \u00e9 necess\u00e1rio que voc\u00ea j\u00e1 conhe\u00e7a a estrutura molecular dos seus candidatos, e conhe\u00e7a a estrutura de onde voc\u00ea quer que ele encaixe, o que ainda n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel para muitas mol\u00e9culas. Essa estrat\u00e9gia s\u00f3 p\u00f4de a ser utilizada para encontrar candidatos contra a COVID-19 depois da publica\u00e7\u00e3o da estrutura das prote\u00ednas do v\u00edrus. Figura 03. Esquema de um ensaio de triagem virtual. Na imagem podemos observar uma das drogas que j\u00e1 foram selecionadas como poss\u00edveis tratamentos, se encaixando em uma das prote\u00ednas do v\u00edrus. <\/em><\/p>\n\n\n\n Cada um dos testes apresenta vantagens e desvantagens. A triagem por docking<\/em> pode n\u00e3o representar de forma fidedigna o que acontecer\u00e1 numa rea\u00e7\u00e3o real, a triagem bioqu\u00edmica exclui rea\u00e7\u00f5es paralelas, como as que podem acontecer devido ao metabolismo celular, e a triagem por c\u00e9lula n\u00e3o nos permite conhecer o mecanismo de a\u00e7\u00e3o do f\u00e1rmaco. A melhor estrat\u00e9gia \u00e9 sempre realizar a combina\u00e7\u00e3o dos 3 tipos diferentes de HTS e, caso um candidato passe por todas essas provas, o pr\u00f3ximo passo \u00e9 realizar os experimentos em modelos animais e testes cl\u00ednicos que validem o composto como um rem\u00e9dio.<\/p>\n\n\n\n1. Triagem fenot\u00edpica, ou triagem celular<\/em><\/h4>\n\n\n\n
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2. Triagem Bioqu\u00edmica<\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Triagem Virtual (vHTS)<\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Mas qual o melhor HTS?<\/em> <\/em><\/h4>\n\n\n\n
Quer saber mais? <\/h4>\n\n\n\n
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