O que os medicamentos fazem: Novo método mede os efeitos de milhares de ingredientes activos no metabolismo
Novas aplicações para medicamentos comprovados
Os investigadores da Universidade de Basileia podem testar simultaneamente os efeitos de mais de 1500 substâncias activas no metabolismo celular. Durante as suas análises, descobriram também mecanismos de ação ainda desconhecidos de medicamentos conhecidos. Esta abordagem poderá ajudar a prever melhor os efeitos secundários e a encontrar aplicações adicionais para medicamentos já autorizados.
Como é que as substâncias activas alteram o metabolismo das células? A resposta a esta pergunta forneceria informações valiosas para o desenvolvimento de novos medicamentos. No entanto, a investigação desses modos de ação para toda uma biblioteca de medicamentos envolveu até agora um grande esforço.
Os investigadores do Departamento de Biomedicina da Universidade de Basileia apresentam agora um método que permite testar simultaneamente os efeitos de milhares de substâncias activas no metabolismo. Os especialistas chamam a isto metabolómica de alto rendimento. Os resultados deste método foram publicados na revista científica "Nature Biotechnology".
Previsão dos efeitos secundários e das interações
"Se tivermos uma melhor compreensão do modo como as substâncias activas intervêm exatamente no metabolismo celular, o desenvolvimento de medicamentos poderá ser acelerado", explica o Prof. Dr. Mattia Zampieri. Mattia Zampieri. "O nosso método fornece uma caraterização adicional das substâncias, a partir da qual se podem deduzir possíveis efeitos secundários ou interações com outros medicamentos."
Os investigadores liderados pelo primeiro autor do estudo, Dr. Laurentz Schuhknecht, cultivaram células em milhares de pequenos poços de placas de cultura de células. De seguida, trataram as células em cada poço com uma das mais de 1500 substâncias de uma biblioteca de medicamentos. Utilizando um método chamado espetrometria de massa, registaram a forma como milhares de biomoléculas que fazem parte do metabolismo da célula se alteraram em resultado do tratamento.
A equipa de investigação recolheu dados sobre as alterações em mais de 2000 produtos metabólicos nas células para cada substância ativa. Compararam estes valores com os valores das células não tratadas, utilizando análises assistidas por computador. O resultado foi uma visão geral dos efeitos de cada ingrediente ativo no metabolismo celular e, assim, uma imagem muito precisa do modo de ação da respectiva substância.
Novas aplicações para medicamentos comprovados
"As substâncias activas influenciam muito mais do que tínhamos imaginado", diz Zampieri, resumindo os resultados das experiências. Modos de ação anteriormente desconhecidos de medicamentos comuns também foram particularmente notáveis. Por exemplo, a equipa descobriu um efeito anteriormente desconhecido do tiratricol, um medicamento utilizado para tratar uma doença funcional rara da glândula tiroide. Para além do seu modo de ação conhecido, o tiratricol também tem um efeito na produção de certos blocos de construção do ADN.
"O medicamento pode, portanto, ser um bom candidato para um novo campo de aplicação: a regulação da biossíntese dos blocos de construção do ADN. Por conseguinte, poderia ser utilizado em terapias contra o cancro, por exemplo, para inibir o crescimento dos tumores", afirma Laurentz Schuhknecht.
Os dados abrangentes destes processos de alto rendimento ajudam a treinar a inteligência artificial para a conceção de novos medicamentos. "A nossa visão a longo prazo é fazer corresponder o perfil metabólico individual de um doente aos mecanismos de ação de milhares de candidatos a medicamentos, a fim de descobrir qual o medicamento que pode normalizar o metabolismo alterado pela doença", afirma Mattia Zampieri.
Para nos aproximarmos desta visão, não é apenas importante compreender o efeito das substâncias no metabolismo, sublinha o farmacologista Zampieri. É igualmente importante compreender a forma como o corpo humano processa os ingredientes activos, alterando assim o seu efeito. Na sua investigação futura, os cientistas estão, portanto, a investigar mais profundamente a interação entre o organismo e os ingredientes activos.
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