Cientistas da Texas A&M University desenvolveram uma técnica a laser que permite medir diretamente forças quânticas, como empilhamentos pi (pi-stacking) em proteínas. A metodologia, chamada TRIP, possibilita uma previsão mais precisa da eficácia de medicamentos. Testes iniciais em uma proteína chave do vírus SARS-CoV-2 confirmaram seu poder de Aussagekraft. O estudo foi publicado na Science Advances.
Técnica TRIP captura interações moleculares em tempo real
Pesquisadores liderados por Narangerel Altangerel conseguiram, com a técnica Thermostable Raman Interaction Profiling (TRIP), medir forças quânticas ocultas que determinam a estrutura das proteínas. O método utiliza lasers para capturar sinais vibracionais de moléculas. Na protease principal Mpro do coronavírus, as medições mostraram alterações na ligação de agentes antivirais.
Os resultados correlacionaram-se com a eficácia conhecida dos medicamentos testados. A técnica pode acelerar o desenvolvimento de medicamentos.
Contexto
Empilhamentos pi são interações quânticas fracas entre anéis aromáticos em moléculas. Eles desempenham um papel central no enovelamento de proteínas, na estrutura do DNA e no modo de ação de muitos medicamentos. Métodos anteriores, como a cristalografia de raios-X, forneciam apenas pistas indiretas. O TRIP captura essas forças através de deslocamentos vibracionais característicos, como a "frequência de respiração do anel benzênico" do aminoácido fenilalanina.
Importância para o desenvolvimento de medicamentos
A técnica permite uma avaliação direta de quão bem os medicamentos se ligam às proteínas. Isso pode ajudar em casos de câncer, Alzheimer e doenças infecciosas a avaliar candidatos precocemente. O TRIP é não invasivo e funciona em sistemas biológicos.
Vozes do projeto
"Pela primeira vez, podemos medir diretamente forças moleculares em seu nível mais fundamental", disse Narangerel Altangerel, Cientista de Pesquisa Assistente na Texas A&M University. "Podemos usar essas medições como uma ferramenta preditiva para o desenvolvimento de medicamentos."
"Nossa técnica é não invasiva e pode acelerar o teste e a pré-seleção de medicamentos, com o objetivo de melhorar a saúde humana", acrescentou Philip Hemmer, professor de Engenharia Elétrica e de Computação.
Próximos passos
Os pesquisadores registraram uma patente nos EUA para a invenção. Trabalhos adicionais visam desenvolver o método para um protocolo padrão para a pesquisa farmacêutica. O estudo foi apoiado pelo Air Force Office of Scientific Research, pelos National Institutes of Health, Google e pelo Army Research Laboratory.
FAQ
Qual é o objetivo da nova técnica?
TRIP é um método Raman baseado em laser que mede diretamente forças quânticas, como empilhamentos pi (pi-stacking) em proteínas.
Por que o desenvolvimento é relevante?
Ele permite uma previsão mais precisa da ligação e eficácia de medicamentos e pode acelerar o desenvolvimento de novas terapias.
Em qual modelo a técnica foi testada?
Na protease principal Mpro do vírus SARS-CoV-2.
Quem está envolvido?
Pesquisadores da Texas A&M University, incluindo Narangerel Altangerel e Philip Hemmer.
Quais são os próximos passos planejados?
Desenvolvimento posterior para se tornar um método padrão na pesquisa de medicamentos e aplicação em outras áreas de doenças.
