Notícia

Cientistas usam inteligência artificial para triar possíveis novos fármacos contra malária

Fonte

Agência FAPESP

Data

quinta-feira, 4 janeiro 2024 16:45

Áreas

Bioinformática. Biologia. Computação. Doenças Infecciosas. Inteligência Artificial. Microbiologia. Parasitologia. Química Medicinal. Saúde Pública.

Com auxílio de inteligência artificial (IA), pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal de Goiás (UFG) identificaram medicamentos já aprovados para o uso em humanos, ou em fase de estudo clínico, que apresentam potencial ação contra o parasita da malária.

O alvo do trabalho, publicado na revista científica ACS Omega, foi o Plasmodium falciparum, espécie responsável pelos casos mais graves de malária do país. Segundo os autores destacam no artigo, o uso de ferramentas computacionais pode facilitar a descoberta de fármacos contra o parasita, que tem capacidade de desenvolver resistência rapidamente.

A malária é um dos principais desafios de saúde pública em regiões tropicais e subtropicais, causando quase 250 milhões de casos todos os anos no mundo. Na ausência de uma vacina eficiente e definitiva contra a doença, o tratamento inclui uma combinação de medicamentos que agem em diferentes estágios do ciclo de vida do P. falciparum para evitar a resistência, que é comum.

“Por isso, é urgente a necessidade de se identificar novos fármacos”, destacou a Dra. Carolina Horta Andrade, coordenadora do estudo e pesquisadora líder do Laboratório de Planejamento de Fármacos e Modelagem Molecular da UFG e colaboradora do Instituto de Biologia da Unicamp.

Com esse objetivo em mente, os cientistas utilizaram uma estratégia computacional para a busca e seleção de alvos e moléculas. “É o que chamamos de reposicionamento de fármacos, ou seja, encontrar novos usos entre medicamentos que já são aprovados para o uso em humanos ou que estão em estágio clínico de desenvolvimento”, explicou a Dra. Carolina Horta.

O primeiro passo do estudo, que contou com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), foi uma análise de transcriptoma [conjunto de moléculas de RNA expressas pelos genes] do parasita em diferentes fases de seu ciclo de vida – assexuada no sangue, gametócitos no fígado e sexuada no inseto vetor. O objetivo dessa etapa foi identificar genes codificadores de proteínas altamente expressos em mais de um estágio. Foram encontrados 674 genes, dos quais 409 são considerados essenciais para a sobrevivência do parasita, de acordo com dados do PlasmoDB, banco de dados biológico do gênero Plasmodium.

Em seguida, os cientistas pesquisaram esses genes individualmente no repositório Therapeutic Target Database, encontrando 300 compostos bioativos associados a 147 deles. Os fármacos foram checados um a um com a ferramenta Chemical Checker, que permite a busca por compostos semelhantes. Esse tipo de análise consiste em comparar as estruturas moleculares dos compostos e dos genes do parasita e descobrir se há compatibilidade.

Os pesquisadores chegaram a 75 compostos conhecidos e 1.557 similares, totalizando 1.632 com potencial bioatividade – previstos como ativos e inativos por modelos de IA desenvolvidos anteriormente no LabMol. Dois foram selecionados – NVP_HSP990 e aglicona de silvestrol – e suas reações foram avaliadas experimentalmente.

“Agora com o uso de IA, o in silico [simulação computacional] vem passando por um avanço fantástico, mas é sempre importante lembrar que para a descoberta e validação de novas moléculas também é necessário um esforço no entendimento de seu modo de ação no parasita e se elas podem facilmente gerar resistência, algo que é trabalhoso mas resolutivo”, ressaltou o Dr. Fabio Trindade Maranhão Costa, professor do IB-Unicamp e colaborador do estudo.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Agência FAPESP.

Fonte: Julia Moióli, Agência FAPESP. Imagem: Plasmodium falciparum no estágio sanguíneo assexuado: As setas pretas indicam anéis iniciais (à esquerda) e trofozoíto maduro (à direita). Fonte: Divulgação, Agência FAPESP.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.