Notícia

Novo software seleciona bilhões de compostos em busca de novos medicamentos

Fonte

Escola Médica da Universidade Harvard

Data

quinta-feira, 19 março 2020 11:30

Áreas

Bioinformática. Desenvolvimento de Fármacos. Farmacologia.

Desenvolver novos medicamentos para tratar doenças não é fácil. Cerca de 90% dos candidatos promissores a novos medicamentos fracassam antes ou durante os ensaios clínicos em seres humanos, caindo no chamado “vale da morte”. Aqueles que obtêm sucesso ainda precisam de tempo e investimento significativos. A Pharmaceutical Research and Manufacturers of America estima que são necessários em média US $ 2,6 bilhões e mais de 10 anos para que um novo medicamento chegue ao mercado.

Uma maneira de os pesquisadores atacarem o problema é começar com simulações em computadores em vez de custosas experiências de bancada para identificar os compostos que melhor correspondem ao alvo de tratamento desejado: isso seria como peneirar milhões de peças microscópicas e tridimensionais de quebra-cabeças. Depois de executar uma análise virtual, os cientistas podem concentrar seu tempo e orçamento em testar os principais candidatos no laboratório.

Neste sentido, considerando o que pode ser chamado de triagem in silico, uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Escola Médica da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, desenvolveu um software capaz de preparar e rastrear bilhões de compostos. Até aqui, estes programas simuladores estavam limitados a filtrar entre 1 e 10 milhões de compostos.

Pronto para uso, o software está disponível para rastrear 1,4 bilhão de compostos, o tamanho do maior banco de dados existente de compostos químicos preparados. A nova capacidade aumenta muito as chances de encontrar um composto que seja  ideal.

“Quanto mais compostos você puder rastrear, melhores serão seus candidatos principais e menor será sua taxa de falsos positivos”, disse o Dr. Christoph Gorgulla, primeiro autor do estudo e pesquisador no Instituto Blavatnik da Escola Médica de Harvard.

“A triagem in silico ainda não é capaz de testar compostos individuais tão minuciosamente quanto a experimentação em bancada, mas compensa a capacidade de testar ordens de grandeza a mais desses compostos”, explicou o Dr. Haribabu Arthanari, professor de química biológica e farmacologia molecular na Escola Médica de Harvard e co- autor sênior do estudo.

O céu é o limite

O software, chamado VirtualFlow, é gratuito e de código aberto. Para torná-lo ainda mais amplamente acessível, a equipe considerou em seu desenvolvimento que fosse fácil de usar por não especialistas e capaz de rodar em uma ampla variedade de computadores com diferentes capacidades, incluindo clusters de computadores típicos em universidades e serviços em nuvem.

Por exemplo, um modesto cluster de computadores de 300 núcleos permitiria ao VirtualFlow rastrear 100 milhões de compostos em seis semanas, enquanto um cluster de 1.000 núcleos poderia fazer isso em duas semanas, disseram os autores. Um cluster de 10.000 núcleos, como o que está disponível na Universidade Harvard, pode rastrear 1 bilhão de compostos nas mesmas duas semanas.

“O VirtualFlow realmente democratiza a triagem em grande escala. Você não precisa estar em Harvard ou Stanford para executá-lo. Queremos que as pessoas em todos os lugares possam usar o poder da computação para chegar a um composto efetivo muito mais rápido do que é possível agora e com o menor custo”, concluiu o Dr. Haribabu Arthanari.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature.

Acesse o software VirtualFlow.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola Médica de Harvard (em inglês).

Fonte:  Stephanie Dutchen, Escola Médica da Universidade Harvard. Imagem: Wikimedia Commons.

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