A Química na Farmácia – Complementaridade molecular que existe entre o fármaco e seu receptor

Bolsista: Pollyene Prado

Desde tempos imemoriais a humanidade aprendeu a utilizar as propriedades biológicas de substâncias químicas exógenas¹, em rituais festivos, na cura de doenças e mesmo como veneno. A maioria destas substâncias era empregada em porções, preparadas na maioria das vezes a partir de plantas (BARREIRO, 2001).

A ação biológica das substâncias exógenas no organismo intrigou inúmeros pesquisadores desde há muito tempo. Entretanto, foi Emil Fisher quem formulou um modelo pioneiro, capaz de permitir uma racionalização dos efeitos das substâncias, exógenas ou não, no organismo. Este modelo, conhecido como “chave-fechadura”, contém um conceito fundamental que até hoje vigora, a despeito dos seus 100 anos. Fisher definiu que as moléculas dos compostos ativos no organismo seriam chaves, que interagiriam com macromoléculas do próprio organismo (bioreceptores) que seriam as fechaduras. Desta interação chave-fechadura teríamos a resposta farmacológica de substâncias endógenas como, por exemplo, a serotonina, ou de fármacos, como por exemplo o ácido acetil salicílico (AAS) (BARREIRO, 2001).

FIGURA 1: O centenário modelo chave – fechadura

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Embora centenário, o modelo de Fisher antecipava o conceito de complementaridade molecular que existe entre o fármaco e seu receptor. Desta forma, conhecendo, como se conhece, em quase todos os casos, a estrutura do fármaco (a chave) e sabendo-se quais grupos funcionais estão presentes em sua molécula (os “dentes” da chave) poder-se-ia “compor” a topografia provável, aproximada, do bioreceptor (a fechadura). Portanto, onde na chave temos uma reentrância, na fechadura teremos uma protuberância, complementar, e assim por diante (BARREIRO, 2001).

O modelo chave-fechadura sugere ainda que, conhecendo-se a estrutura do bioreceptor, eleito como alvo terapêutico adequado para o tratamento de uma patologia, pode-se, por complementaridade molecular, “desenhar” uma molécula capaz de interagir eficazmente com este receptor, permitindo seu planejamento estrutural (BARREIRO, 2001).

FIGURA 2: Concepção esquemática do planejamento racional de fármacos

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Entretanto, quando a estrutura do bioreceptor não é conhecida, pode-se utilizar como “modelo” molecular seu agonista ou substrato natural, que adequadamente modificado pode permitir a construção molecular de novos inibidores enzimáticos, novos antagonistas ou agonistas de receptores, dependendo da necessidade, definida pela escolha do alvo terapêutico. Esta árdua tarefa é realizada pela química medicinal, subárea que têm observado significativo desenvolvimento no país. Os principais paradigmas da química medicinal estão esquematizados na figura 3, ilustrando seu aspecto interdisciplinar (BARREIRO, 2001).

FIGURA 3: Interdisciplinaridade da química medicinal

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FIGURA 4: Estrutura do sildenafil (Viagra®) lançado no Brasil para o tratamento da disfunção erétctil

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Considera-se que todos os fármacos úteis na terapêutica atual manifestam suas atividades sobre cerca de 70 enzimas e 25 receptores, sendo em sua maioria inibidores enzimáticos ou antagonistas de receptores. Menos numerosos são os agonistas de receptores ou os inibidores de canais iônicos.

Considera-se que cerca de 85% do total de fármacos utilizados sejam de origem sintética, representando significativa parcela dos 300 bilhões de dólares arrecadados com medicamentos no mundo, em 1999, distribuídos entre diversas classes terapêuticas. Os mais importantes fármacos do mercado, são mostrados na Figura 5 (BARREIRO, 2001).

FIGURA 5: Principais classes terapêuticas em vendas (o número dentro dos retângulos, indica a participação relativa no mercado). CNS = sistema nervoso central.

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O mercado farmacêutico mundial ultrapassou a marca de 300 bilhões de dólares em 1999, e o fármaco líder das estatísticas totalizou cerca de 4 bilhões de dólares em vendas. No mesmo ano de 1999, a indústria farmacêutica lançou diversos novos medicamentos (BARREIRO, 2001).

Todos estes novos fármacos representam importantes inovações terapêuticas, confirmando uma das principais características da indústria farmacêutica que compreende a inovação (BARREIRO, 2001).

Nota 1. substâncias externas ao organismo, ingeridas, geralmente sob a forma de chás.

REFERÊNCIAS:

BARREIRO, Sobre a química dos remédios, fármacos e medicamentos. Disponivel em: file:///C:/Users/Pollyene/Downloads/Documents/remedios.pdf. Acesso em 28 de julho.

PRIBERAM, Significado exógenas. Disponível em: https://www.priberam.pt/dlpo/ex%C3%B3genas. Acesso em 28 de julho.