Onde a Física e fármacos se encontram
Se lhe perguntassem, hoje, o que a descoberta da penicilina tem a ver com Albert Einstein, a resposta provavelmente seria nada, certo? Bem, nesse caso, sua resposta estaria correta. Mas, se começarmos a fazer a associação da física (ou de seus principais representantes) e o descobrimento de importantes e revolucionários medicamentos, nem seria necessário voltar alguns anos no tempo para perceber que, se não fosse a física, muitos fármacos bem populares que conhecemos hoje estariam ainda muito distantes das prateleiras das farmácias (ou, talvez, nem chegassem tão longe).
A física, para surpresa de muitos, tem participação muito importante na produção de medicamentos, e grandes áreas dessa ciência estão diretamente envolvidas no desenvolvimento de fármacos (há longa data, inclusive).
Para que um remédio cumpra sua função no organismo, é necessário que ele entre no corpo e interaja com moléculas receptoras que compõe nosso organismo (proteínas, DNA etc.). A física, portanto, acaba fornecendo ótimos modelos para que a compreensão desta interação seja possível. “Hoje, já temos bancos de dados nos quais é possível, através de simulação computacional, testar diversas moléculas em receptores diferentes, antes de realizar experimentos práticos”, exemplifica o docente do Grupo de Biotecnologia Molecular do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Alessandro Silva Nascimento.
Por se tratar de uma ciência básica de grande importância, a física anda de mãos dadas com diversas áreas do conhecimento, inclusive no que diz respeito aos fármacos. A biologia, por exemplo, beneficiou-se muito nos últimos vinte anos com os avanços na física, especificamente relacionadas a algumas técnicas específicas descobertas há mais de meio século. “Até a década de 60, tinha-se conhecimento de como era a constituição das proteínas, mas não era possível vê-las. Foi necessário o desenvolvimento das técnicas de cristalografia e difração de Raios-X, além de um grande avanço na física computacional, para determinar essas estruturas de forma corriqueira”, afirma Alessandro. “Os modelos de (mais ou menos) 90% de proteínas que temos até hoje só foi possível pela técnica de difração de Raios-X, por exemplo”.
Exemplo recente de fármaco produzido graças a técnicas cristalográficas foi a vacina contra esquistossomose, concluída em junho de 2012. Embora desenvolvida pela pesquisadora Miriam Tendler, da Fundação Oswaldo Cruz, o auxílio do docente do IFSC, Richard Charles Garratt, e de sua equipe do Grupo de Cristalografia, foi essencial para estudar a modelagem da proteína SM14, uma das moléculas encontradas no organismo do Schistosoma mansoni (causador da doença), e que no corpo humano é responsável pela produção de anticorpos contra o próprio parasita.
A química, bem como a biologia, têm uma parceria grande com a física para produção de fármacos. Químicos têm uma boa visão das ligações entre as moléculas. Até mesmo os engenheiros “entram na dança”: nesse caso, depois que o fármaco já foi descoberto e testado, o engenheiro químico e o engenheiro de produção assumem o importante papel de gerir a produção em escala industrial dos medicamentos, ou seja, na fase em que estes serão comercializados. “O engenheiro entra com o papel de fazer o escalonamento dos medicamentos produzidos”, exemplifica Alessandro.
E enquanto o assunto continua sendo saúde, a física vai mais longe e interfere no desenvolvimento e evolução de pesquisas nas mais diversas (e polêmicas) áreas. Pesquisas com células-troncos, por exemplo, só tiveram resultados possíveis e sobretudo, observáveis, graças aos avanços na óptica ocorridos há mais de trinta anos e que possibilitaram a produção de equipamentos considerados chave de observação como, por exemplo, microscópios confocais, utilizados, frequentemente, para análise de diversos tipos de amostras e experimentos.
Remédios tecnológicos
Diversos centros de pesquisa e universidades mundiais trabalham, constantemente, para melhora da “visualização do ‘invisível’”. Sendo assim, diversas técnicas (com destaque para as desenvolvidas pelos pesquisadores do próprio IFSC) são estudadas para se criarem formas mais rápidas e práticas de desvendar modelos de proteínas, DNA, aminoácidos ou quaisquer outros tipos de receptores encontrados nas moléculas dos organismos vivos.
Como especialista na área de biotecnologia molecular, Alessandro arrisca alguns palpites para o futuro dessas modelagens e para o desenvolvimento mais acelerado de fármacos. “No futuro, a ideia é que sejamos capazes de propor moléculas ativas capazes de combater quaisquer tipos de doenças”, declara. Ainda de acordo com o docente, algumas estimativas recentes apontam que todos os fármacos que conhecemos atuam apenas em cerca de 10% de todas as proteínas humanas que podem ser reguladas por fármacos.
Isto significa dizer que a maior parte de alvos terapêuticos ainda não foi descoberta ou explorada, abrindo um mundo de possibilidades para o desenvolvimento de medicamentos cada vez mais eficientes. E, pela trajetória seguida até o momento, duas coisas são certas: remédios mais eficientes serão criados num futuro próximo e, certamente, poderão contar com a ajuda de físicos nessa desconhecida (porém promissora) jornada rumo à cura mais eficiente das diversas (e fatais) enfermidades sobre as quais temos conhecimento.
