Equipe multidisciplinar da UFTM pesquisa fármacos para Chagas e outras doenças

Um grupo de pesquisa multidisciplinar da UFTM estuda o comportamento de proteínas humanas por meio de simulação em computador e, a partir deste estudo, desenvolve fórmulas para fármacos e inibidores contra doenças como Chagas, leishmaniose, tuberculose, diabetes e câncer.

 O “Laboratório de Biofísica Teórica”, cadastrado na Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-graduação da UFTM e no CNPq, desenvolve a linha de pesquisa “Simulação Computacional de Proteínas”. O projeto “Modelos Computacionais Simplificados com Aplicações nas áreas da Saúde e da Biotecnologia”, coordenado pelo professor Ronaldo Júnio de Oliveira, do Departamento de Física do Icene, é desenvolvido em conjunto com os alunos orientados no Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais – PPGMQ-MG, Frederico Freitas (doutorando), Clea Santos (mestranda) e Pamela Candido, que recentemente defendeu o mestrado. Também, vinculados ao projeto estão os alunos de Iniciação Científica Luis Pinto (bolsista da Fapemig) e Leandro Moraes (bolsista do CNPq), ambos do curso de Engenharia Mecânica, e três alunos de Trabalho de Conclusão de Curso – TCC, do curso de Licenciatura em Física. Essa equipe é responsável por fazer os ensaios computacionais. Os professores Pedro Ivo Maia e Amanda Pivatto, ambos do Departamento de Química do Icene, colaboram na parte experimental do projeto com o desenvolvimento de fármacos em laboratório.

 O trabalho tem duas frentes principais que se complementam. A primeira é o desenvolvimento de teorias e técnicas de simulação computacional de proteínas que é feita principalmente pelos alunos da área da Física e das Engenharias. Os pesquisadores investigam o processo de enovelamento da proteína, ou seja, da transformação do filamento de aminoácidos da proteína para a forma final, a tridimensional. Esta última é chamada de nativa, quando a proteína se “enrola” e começa a desempenhar funções no organismo, seja enzimática, hormonal, de defesa ou transporte de nutrientes. Uma falha no enovelamento pode levar a uma série de patologias como câncer, Alzheimer, Parkinson, entre outras. Desde a década de 1950, pesquisadores de diferentes áreas tentam resolver o problema do enovelamento de proteínas, problema ainda hoje se encontra aberto. “O nosso grupo tenta compreender como se dá este mecanismo por meio de equações matemáticas junto com a simulação computacional de modelos mais simples. Mesmo assim, é preciso grandes conjuntos de computadores que estão espalhados pelo país para calcular taxas como o tempo de enovelamento ou propriedades termodinâmicas de proteínas pequenas”, explicou Ronaldo Oliveira.

Professor Ronaldo, coordenador da equipe multidisciplinar

 A segunda frente é a aplicação da teoria em problemas de relevância médica e biotecnológica, realizada principalmente pelos alunos da área da Química, sendo assim uma equipe multidisciplinar. O foco principal do projeto é compreender os modos de interação entre proteínas e compostos candidatos a fármacos, área conhecida como docking molecular. As técnicas computacionais estudadas e desenvolvidas pelo grupo podem reduzir o número de experimentos de bancada realizados por experimentalistas e podem predizer estados proteicos propícios a se tornarem alvos de fórmulas inibidoras, como novos fármacos. 

 O resultado mais recente da equipe da UFTM foi o desenvolvimento de novos inibidores à base de ouro, elemento químico, para o tratamento da doença de Chagas. “O resultado mais importante é que um dos complexos desenvolvidos se mostrou mais potente e tão seletivo quanto o fármaco padrão utilizado no tratamento atual, o benzonidazol”, afirmou Pedro Ivo. Os cálculos computacionais, especialmente a técnica de docking, foram empregados para avaliar os possíveis modos de ação dos compostos de ouro com o alvo molecular, a proteína cruzaína, uma enzima essencial para a vida do parasita Tripanossoma cruzi, da doença de Chagas. “Estes compostos estão na fase de testes em modelos animais e devem fornecer novos dados para o tratamento de pacientes em um futuro próximo”, comentou Pedro Ivo. O artigo foi publicado em revista científica e pode ser encontrado aqui.

 “Aqui na UFTM, tentamos atacar essas questões relacionadas às proteínas de forma a integrar as pesquisas teórica e experimental, fundamental para obter resultados relevantes mais rapidamente. Essa pesquisa básica servirá de base para aplicações em inovações biomédicas que se converterão em benefícios para a sociedade”, afirmou Ronaldo Oliveira.

 O grupo de pesquisa foi formado há três anos e recebeu recursos para desenvolver o projeto das agências de fomento à pesquisa, CNPq e Fapemig, e da UFTM por meio do projeto Institucional. Mais informações sobre as pesquisas encontram-se no site da equipe do laboratório.

Fotos: Elioenai Amuy/UFTM