Pesquisa sobre fungos abre porta para nova classe de medicamentos

Uma pesquisa divulgada nessa segunda-feira, dia 23 de setembro, pela revista Nature Chemistry, resolveu um dos grandes mistérios da química orgânica, que gerou pesquisas nos principais laboratórios do mundo nos últimos 50 anos. A equipe do Instituto de Ciências da Vida da Universidade de Michigan decifrou como os fungos produzem uma grande classe de compostos bioativos, os chamados alcalóides indólicos prenilados. Esses compostos foram descritos pela primeira vez na década de 1970, e, desde então, já se entendia que poderiam gerar uma série de fármacos importantes no futuro. No entanto, ninguém até agora tinha conseguido descrever como os fungos os sintetizavam.

Os genes dos fungos codificam enzimas, e essas enzimas usam blocos de construção muito simples para executar cada passo na construção da molécula complexa. E o que se obteve agora foi um mapa completo de como isso acontece, o que não havia sido conseguido até então. “Compreender esse processo é muito importante para reproduzi-lo e criar variantes no laboratório para novas aplicações, ou seja, fazer com que ele possa um dia ser realizado num tubo de ensaio sob controle”, diz o especialista em tecnologias disruptivas Arie Halpern. “Esse é o primeiro passo para abrir uma nova fronteira na criação de medicamentos muito eficientes, com múltiplas aplicações”, completa Halpern.

Reação Diels-Alder

Usando uma abordagem multidisciplinar que combinou química sintética, genética, enzimologia, química computacional e biologia estrutural ao longo de uma década, os pesquisadores revelaram o processo – e tiveram uma surpresa ao encontrarem o “segredo” dos fungos. A etapa final do processo de montagem é uma reação de Diels-Alder, um tipo de interação descoberta apenas nos anos 1920, e que até agora só era conhecida em componentes sintéticos, nunca na natureza.

Os pesquisadores entendem que a partir de agora há dois caminhos interessantes para novos desenvolvimentos. O primeiro deles é usar a enzima específica que catalisa a reação de Diels-Alder para melhorar a eficiência de interações químicas muito empregadas, de forma a produzir substância em processos com menos resíduos e consumo de energia. O segundo é que, como os pesquisadores conseguiram obter uma estrutura cristalina da enzima que executa a reação de Diels-Alder, ou seja, têm um mapa nas mãos, podem aproveitá-lo para criar novos compostos orgânicos.