Nov/Dez 2018 

Técnicas permitiram o desenvolvimento de novos fármacos e outros produtos

Os americanos Frances Arnold e George Smith e o britânico Gregory Winter

Os americanos Frances Arnold, do California Institute of Technology (EUA), e George Smith, da Universidade de Missouri (EUA), e o britânico Sir Gregory Winter, do Laboratório de Biologia Molecular MRC (Inglaterra), foram anunciados em 3 de outubro como os vencedores do Prêmio Nobel de Química 2018.

Aos 62 anos, Frances Arnold foi a quinta mulher na História a obter a láurea, entregue desde 1901. Ela, que recebeu metade do valor da premiação (o equivalente a R$ 2 milhões), foi escolhida pela Academia Real de Ciências da Suécia por conduzir a primeira evolução dirigida de enzimas, realizada em 1993. A técnica permitiu o desenvolvimento de moléculas catalisadoras de alta eficiência para diversas aplicações tecnológicas, o que viabilizou desde detergentes domésticos com melhor desempenho de limpeza até combustíveis menos poluentes.

Os outros dois cientistas foram contemplados pela técnica denominada “phage display”, um mecanismo de clonagem desenvolvido inicialmente por George Smith em 1985. Hoje com 77 anos, o cientista conseguiu fazer com que um vírus encarregado de infectar bactérias (chamado de “bacteriófago”) funcione como uma “plataforma biológica” para a descoberta de anticorpos e moléculas que podem ser usadas na produção de medicamentos.

Foi esta possibilidade que levou Gregory Winter, 67 anos, a seguir a mesma linha de investigação científica. Ao utilizar o referido mecanismo para realizar uma evolução dirigida de anticorpos, o pesquisador britânico conseguiu estabelecer as bases para a criação de fármacos como o Adalimumabe, lançado em 2002 e usado para o tratamento de artrite reumatoide, psoríase e doença inflamatória intestinal.

EVOLUÇÃO – A principal referência para as técnicas premiadas é a teoria evolutiva de Charles Darwin (1809-1882). Em linhas gerais, os princípios aplicados pelo cientista inglês para explicar a evolução de plantas e animais foram usados pelos ganhadores do Nobel de Química deste ano para acelerar o desenvolvimento de moléculas em laboratório. É o que se chama de “evolução dirigida”.

A americana Frances Arnold provocou mutações aleatórias em genes de uma enzima. Esses genes, introduzidos em bactérias, servem como “fábricas” para a produção dessa enzima. Após testes in vitro, é possível selecionar as enzimas mutadas que se mostrarem mais eficientes na condução de reações químicas. Novas mutações aleatórias são induzidas nos genes dessas enzimas produzidas e o processo é repetido até que se atinja o estágio ideal de evolução para que estas possam ser utilizadas, por exemplo, na fabricação de biocombustíveis.

Já a técnica de “phage display” de George Smith e Gregory Winter utiliza vírus como plataformas para a criação de “encaixes moleculares” em anticorpos, que irão se acoplar a uma molécula específica como, por exemplo, a de uma proteína presente na membrana de uma célula tumoral. No processo, informações genéticas de anticorpos são inseridas no DNA de bacteriófagos, que se ligam à molécula-alvo do estudo por meio dos sítios de acoplagem existentes nos anticorpos.

Mutações aleatórias são provocadas nos anticorpos selecionados com o objetivo de reforçar a compatibilidade com a molécula. O processo é repetido algumas vezes, em ciclos evolutivos, até se obter a afinidade necessária para tornar um fármaco eficaz e seguro.