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Jul 22, 2023

Universidade da Califórnia em Irvine

A técnica transformativa substitui o processo manual, acelerando a descoberta de novos medicamentos Irvine, Califórnia, 23 de agosto de 2023 — Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade da Califórnia, cientistas de Irvine desenvolveram

Técnica transformativa substitui processo manual, acelerando a descoberta de novos medicamentos

Irvine, Califórnia, 23 de agosto de 2023— Uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, em Irvine, desenvolveu um método inovador para criar, de forma rápida e eficiente, vastas coleções de compostos químicos usados ​​na descoberta de medicamentos, aproveitando o poder dos ribossomos, as moléculas encontradas em todas as células que sintetizam proteínas e peptídeos.

Descobertas publicadas recentemente na ACS Central Science descrevem esta técnica transformadora, que poderia substituir o atual processo intensivo manual, acelerando a descoberta de novos medicamentos que poderiam afetar o tratamento de uma ampla gama de doenças e condições.

Bibliotecas químicas são coleções de moléculas que são examinadas para identificar aquelas com atividade promissora ou potencial terapêutico. A triagem envolve fazer a mesma pergunta biológica para cada produto químico da biblioteca na forma de um experimento ou ensaio rápido.

“A síntese e a triagem de bibliotecas são os primeiros passos na descoberta de novos medicamentos”, disse Brian M. Paegel, professor de ciências farmacêuticas da UCI e co-autor correspondente do estudo. “Essa nova tecnologia nos permite sintetizar bibliotecas de esferas de gel ultraminiaturizadas, cada uma contendo centenas de milhares de cópias de um único composto da biblioteca. O arranjo de tantas cópias de moléculas em esferas permite aos cientistas avaliar diretamente a atividade biológica de cada membro da biblioteca, uma capacidade inestimável na busca de novos medicamentos.”

A equipe inventou uma nova abordagem para gerar esferas de gel aproximadamente do tamanho de uma célula humana, cada uma contendo grandes quantidades de ribossomos, uma enzima chamada RNA polimerase e um núcleo magnético adornado com DNA, não muito diferente do núcleo de uma célula humana. Os núcleos de DNA codificam – ou fornecem instruções de montagem para – moléculas peptídicas específicas. A insulina é um exemplo de peptídeo natural que se tornou uma droga.

Ao imitar o fluxo de informação genética de uma célula, do DNA ao RNA e à síntese de peptídeos, os pesquisadores localizaram com sucesso a síntese de peptídeos geneticamente codificados dentro de cada esfera de gel individual. É importante ressaltar que esta técnica pode ser executada em paralelo em milhões de esferas, cada uma com uma etiqueta de DNA exclusiva, formando uma biblioteca expansiva.

“As próprias contas também são uma conquista importante. A síntese química que atualmente depende de procedimentos manuais trabalhosos é agora facilitada pelo ribossomo, permitindo-nos preparar bibliotecas muito grandes usando a natureza como inspiração. Os cientistas podem agora explorar um grande número de moléculas simultaneamente, avançando nas descobertas farmacêuticas, enquanto os núcleos magnéticos codificados pelo ADN permitem o rastreamento e análise eficientes de compostos individuais”, disse Paegel, que também tem compromissos em química e engenharia biomédica.

Este método também tem aplicações em outras áreas, como a engenharia enzimática, o desenvolvimento de pesticidas ecológicos ou a criação de materiais com propriedades físicas específicas.

Outros membros da equipe incluíram os co-autores Christian Cunningham e Alix Chan, ambos cientistas da Genentech no sul de São Francisco, e Valerie Cavett, especialista em projetos da UCI em ciências farmacêuticas.

O estudo foi apoiado por uma bolsa do National Institutes of Health sob o prêmio número GM140890.

Paegel tem um interesse financeiro significativo na 1859 Inc., uma empresa de pesquisa em biotecnologia em San Diego que busca comercializar alguns aspectos deste trabalho, e Cunningham e Chan são acionistas da Roche.

Sobre a campanha Futuro Brilhante da UCI: Lançada publicamente em 4 de outubro de 2019, a campanha Futuro Brilhante visa aumentar a conscientização e o apoio à UCI. Ao envolver 75.000 ex-alunos e arrecadar US$ 2 bilhões em investimentos filantrópicos, a UCI busca alcançar novos patamares de excelência em sucesso estudantil, saúde e bem-estar, pesquisa e muito mais. A Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas desempenha um papel vital no sucesso da campanha. Saiba mais visitando https://brilliantfuture.uci.edu/school-of-pharmacy-and-pharmaceutical-sciences