tipos inibidores enzimático e estratégias para identificação de farmacóforos (LBDD)-2025.1

Pessoal, sem mais delongas, vou retomar a aula porque a gente já tá um pouquinho atrasado com horário, tá? Então, na aula passada a gente parou nesse slide aqui, onde nós estávamos discutindo o efeito do substrato sobre a os efeitos terapêuticos quando o fármaco é utilizado como efeito crônico, né, como terapia crônica. E nós aproveitamos para discutir também o efeito que a concentração de substrato teria no 50, Né, no eventual ensaio biológico. E aí no final da aula eh qualquer negócio e então a gente vai utilizar essa concentração do substrato para privilegiar identificar em idores que

sejam competitivos, não competitivos, competitivos e assim por diante, né? Então, embora isso pode ser feito já fala com uma estratégia do Não é assim que a gente caracteriza que o inibidor é competitivo, não competitivo ou Incompetitivo, tá? Para fazer essa caracterização de forma correta, nós precisamos avaliar o efeito que eles têm sobre VM, desculpa, V máximo e Km, porque é isso que difere um do outro. A gente vai fazer esse tipo de análise utilizando gráficos como, por exemplo, de Micael Sment e o de Line Wiverberg. Prioritariamente o lineberg nada mais é que o duplo recíproco

do eh Michael SM. Tô falando grego. Vocês conhecem esses gráficos? Conhecem? Tá. O o gráfico de Line Wiverburg, ele é da meia, ele é do século passado antes da gente ter computadores, quando a gente precisava alguma estratégia matemática para linearizar uma curva. Então, uma transformação matemática, onde em vez de eu plotar velocidade inicial versus concentração do substrato, eu tô plotando um sobre velocidade inicial e um sobre substrato, tá? Quando eu pego a equação de Michelism e faço duplo Recíproco, né, vérticulo ambos os lados, eu chego numa equação que é do tipo y = ax +

b, ou seja, é uma reta onde quando a a reta cruza o eixo y, eu tenho o valor de 1 sobre V máximo. E é óbvio porque isso acontece, não é? Ou não? Não. Quando eu tenho um dividido por um número extremamente grande, essa divisão tende a Quanto? No limite tende a zero. 1 dividido por infinito tende a zero, não é? Quando eu tenho substrato tendêno ao infinito, qual que é a velocidade que eu vou ter? Velocidade máxima, tá? E se eu extrapolar essa reta, eu encontro que aqui é o valor de 1 - km.

Originalmente, o valor de KN era dado pela inclinação da reta, mas os artifícios matemáticos descobriram que dava para fazer isso aqui. E aí todo Mundo começou a olhar para isso. Por que que a gente usa essa equação prioritariamente para caracterizar os tipos de inignição e não essa daqui? Porque como a reta, a curva de KLS M, ela tende, ela se aproxima assinticamente do V máximo, eu nunca tenho certeza se eu realmente atingi V máximo ou não, né? Então tem alguns erros aí e quando os inibidores afetam o V máximo, significa aquele negócio afetou mesmo ou

não. Quando eu Transformo e analiso o efeito dos inibidores na eh reta agora de line, isso fica muito mais evidente. Por exemplo, se aqui tá representado um um mecanismo de inibição competitiva. O que que a gente espera que esse inibidor K1 em km e V máximo? O KN muda, vai aumentar o KM ou diminuir o KN? A afinidade da enzima pelo substrato aumenta ou diminui? Se diminui a afinidade pelo substrato, o KN, que é algo relativo ao substrato, vai aumentar, KN vai subir e o V máximo não altera. Quando eu olho isso na curva de

Micaelis Ment concentrações crescentes de inibidores, eu vejo retas que se cruzam nesse ponto. Por quê? porque não tá alterando P máximo. Se muda a inclinação, vai cruzar o eixo X em pontos diferentes, indicando que 1 - km é diferente para cada um desses. Baseado, então agora nisto Daqui, como que vocês esperam que seria o gráfico de line para um inibidor não competitivo? Fazer uma camando, eu tô escutando. Não competitivo, tá? O não competitivo, como que é o perfil dele? Que que muda? Muda V máximo. E o que acontece com KN? Muda KN não competitivo, não

muda KM, só muda a V+. Bem, ainda bem que tem a ilustração ali, porque aqui eu não vou conseguir nunca. K não mudou, tá cruzando no mesmo ponto, mas a intersecção no eixo Y vai mudar. que tá mudando, V máximo. Então são comportamentos muito clássicos e característicos. Você bate o olho no gráfico, você é capaz de identificar se isso aqui é competitivo e aquilo ali é não competitivo. E o incompetitivo como é que é? Altera tanto km como V máximo. Como é que fica o gráfico? Boa pergunta para a prova. Não é uma boa pergunta

para a prova. Eu tô ficando sem alternativas para a prova. Tudo que eu acho que é uma boa pergunta, vocês acham que não é uma boa pergunta. Antes da gente você falassem é uma ótima pergunta. Pronto, já tinha uma pergunta para fazer pra prova. Eu não posso mais fazer. O V máximo diminui ou aumenta? Diminui e o KN diminui. Quando os dois diminuem, que que vai acontecer? Minhas curvas, minhas curvas, não, minhas retas vão ficar paralelas entre si. Eu eu eu acho óbvio, mas talvez não seja óbvio. Eu falei que as retas são paralelas. A

reta de cima é a do é com inibidor ou é sem inibidor? É, realmente não é Óbvio. Eh, quanto mais eu desço aqui, isso indica que meu V máximo tá aumentando ou diminuindo? Ah, é porque é um sobre V. Entenderam? Se o V máximo diminui, eu tenho que eu tô dividindo por um número menor, ou seja, vai cruzar o eixo Y mais acima. Então a reta de cima que é a com o inibidor. Da mesma forma que aqui, ó, essa daqui é com inibidor. Ela tá cruzando acima. Diga, professor. Acho que não entendi. O km

vai diminuir. Não, o KM não vai diminuir. O KN vai aumentar no competitivo. Eu só disse aqui, ó, que tá cruzando em lugares diferentes, né? Talvez você deveria me perguntar por que a concentração subindo eu tô chegando em valores mais próximos de zero? Aí, aí eu entenderia a sua pergunta. E a resposta também porque é o recipro. Km tá aumentando, tô dividindo Para um número 1 sobre KN maior. Então esse número tá se aproximando de zero. Kit não aqui, ó. Não competitivo. Le vamos ler o gráfico juntos. Não competitivo. O km não tá mudando. O

que que tá mudando? é onde cruza o o eixo y que são os valores de V máximo. Então, V máximo tá mudando. Eu deveria chamar de V máximo e V máximo aparente, né? Porque não é mais V Máximo, é é qual a velocidade máxima na presença do inibidor. Então, o termo correto é V máximo aparente. Aqui mudou o V máximo aparente. Aqui não mudou. Esse é o competitivo. Esse é o competitivo. Esse daqui é o não competitivo. Para deixar registrado pro áudio, o da esquerda é o competitivo e o da direita é o não competitivo.

Mas tá escrito lá também, ó, não competitivo no Verde. Mais alguma dúvida aqui? Com isso, agora vocês sabem reconhecer os medidores, filhos, sabe quais são eles e como vai conhecer, tem que estar pronto para esperar tudo que vai vir aí com glória pra frente, né? Eu preciso falar para vocês ainda de inibidores irreversíveis, que eu tenho certeza que Glória não vai falar, não porque ela não queira, porque não está no conteúdo programático, tá? Então, até agora tudo que a gente Discutiu era pensando em interatão. Era uma molécula do inibidor chegava, inibia, causa dava mudando com

formacional, inibia e saía, né? Não havia formação de ligação covalente entre o inibidor e a a macromolécula, tá? Então, mesmo quando eh quando a gente fala ligação de hidrogênio, a rigor o termo é errado, porque não tem uma ligação sendo formada, não é? Agora não, agora a gente vai tratar de alguns fármacos que Realmente se ligam covalentemente ao seu alvo terapêutico, né? Sempre que há formação de ligação uma ligação covalente sigma, eu preciso de um nucleófilo e um eletrófilo e tem que ter uma certa reatividade entre eles, senão vai formar ligação covalente, tá? Se eu

olhar para esses fármacos, a reatividade deles está diminuindo de cima para baixo. Inicialmente, os primeiros que foram desenvolvidos eram eletrófilos fortes. Perceberam os problemas dos eletrófilos fortes, passaram para eletrófilos cada vez mais fracos. E quando eu conheço muito bem o mecanismo de inibição, o meu alvo terapêutico e tudo mais, eu consigo desenvolver moléculas que são reativas apenas dentro do sítio atiso, que é o que vai ser chamado de substraticida, in medidor arquivado pela Catálice e assim por diante, tá? Eu vou exemplificar cada um deles para vocês, para vocês terem uma ideia das vantagens e limitações

de cada um deles, né? Uma coisa importante pra gente pensar é o seguinte. A priori, quando eu falo de inhibição irredível, isso é muito indicado, como eu penso em quimioterapos, né? Porque como aquele alvo pode ser permanentemente retirado de circulação Inativado, eu tenho um efeito muito pronunciado que pode levar à morte celular e assim por diante. Então, classicamente eu tenho aqui antitumorais, eh, antibacteriano e assim por diante. Mas não só, né? Tem um medicamento irreversível que todo mundo que já tomou, não é? Ah, é sim. Cívico, mecanismo é irreversível, não é? Porque quando a gente

pensa Também na formação de ligação covalente, espécies reativas, a primeira preocupação que a indústria farmacêutica tem é um isso não vai ser seletivo, mas à medida que a gente reduz a reatividade a gente consegue sim seletividade, tá? Existem outros medicamentos que não são foterapos e que também t mecanismo irreversível, como por exemplo os idores de bomba de prótons, omepraszol, pantopraszol e Assim por diante, tá? E aí a gente vê uma duração de efeito prolongada, exatamente associada a esse eh efeito mecanismo irreversível, tá? Do ponto de vista histórico, os primeiros inibidores irreversíveis que a gente vai

relatar aqui para vocês são os antitumorais clássicos que foram desenvolvidos logo depois da Segunda Guerra Mundial, tá? Olha só como é que são essas moléculas. pegar aqui. Eu tenho um grupo abandonador Muito bom, que à medida que a saída dele é promovida por um ataque nucleofílico nesse carbono, gerando uma espécie eletrofílica chamada ium azridum, que é então atacado por nucleófilos presentes no nosso organismo. A gente espera que esse nucleófilo seja uma base do DNA que vai fazer esse ataque e vai levar a metilação da base. Tem um segundo braço aqui que serve para repetir esse

mecanismo, formar de novo o ionerido. E isso vai fazer com que a base de lugares Adjacentes no nosso DNA fique ligada covalentemente entre si e isso evite a separação das fitas necessárias paraa duplicação celular, não é? E com isso aquela célula que tava duplicando loucamente, cancerígena, não vai mais conseguir se duplicar. Então esse é o mecanismo tanto químico como bioquímico, farmacológico, da ação dos agentes alquilantes. Agora, o que que impede desse azeridínio reagir com outro nucleófilo Presente no nosso organismo? E talvez eu deveria perguntar para vocês antes, quem são nucleó presentes no nosso organismo? proteína

é cheia de nucleo, né? Sei lá, uma cisteína vai fazer um ataque ncrofílico, uma serina, qualquer grupo que se ionize, perca o hidrogênio, por exemplo, um ácido carboxílico ionizado, ele é um ótimo nucleófilo para fazer um ataque e assim por diante. Então, nós temos diversas opções que não a não fita De DNA para reagir com esse rio azeridino. Qual que é a consequência lógica disso? Essa classe de antitumorais causa efeitos colaterais quase equivalentes a matar o paciente, quase que elimina o paciente, né? Então, vômeto, queda de cabelo, sensação de queimação na hora que você injeta,

porque você não pode administrar por via oral, porque senão a sensação de queimação seria na garganta, porque estaria reagindo quimicamente com tudo Que ele tá encontrando pela frente. Então são fármacos que lá em 1940, 1950, OK, porque era isso ou morrer, não é? Hoje a gente tem outras coisas muito melhores, mas mesmo olhando para esses fármacos, a gente percebe oportunidades de melhoria. Por que que eles são tão reativos? Porque eu tenho um bom grupo abandonador e um nucleófilo para fazer o ataque aqui. Então, a formação desse oneridínio é muito rápida. O que que eu Quero

que ocorra? que o íon azeridínio não seja formado de forma tão rápida. Como é que eu faço isso? Eu diminuo a nucleofilicidade desse nitrogênio. Eu deixo aquele par de elétrons menos disponível. Como que eu posso fazer isso? Colocando um grupo retirador de elétrons do lado, colocando ao lado um grupo aromático que vai fazer com que esse par de elétrons entre em ressonância. E Vocês acab acabaram de descobrir o que todos os antialquilantes têm. Eles têm um grupo retirador de elétrons ou aromático nessa posição aqui. E aqui com essa estratégia que agora é simples para vocês,

que vocês entendem o que vocês estão fazendo, a gente tem vários fármacos que chegaram até a ser administrados por via oral. Tem efeito colateral, tem, mas é muito menor do que esses que tem. Não tem nada no R ou tem um grupo metil aqui no R, tá? Muito bem. Então isso são exemplos de eletrófilos fortes, tá? Eu vou pular por enquanto os eletrófilos fracos e vou falar do substrato suicida, porque eu tenho certeza que vocês também já usaram fármacos que são substratos suicídos, né? Por que que eu tenho certeza disso? Porque um deles é um

antibiótico betalactâmico que age na parede celular. Vocês sabem que as paredes celulares das bactérias gran positivas e grãegativas diferem Principalmente nessa parte aqui na espessura do péptido glicano. Talvez vocês não tenham a real dimensão que essa parede celular ela é confere proteção osmótica à bactéria. Porque nas cadeias de peptido glicano que é formado por ácido ncetilmurâmico e nacetiloglicosamina, existe uma ligação cruzada de uma cadeia polipeptídica com a outra que confere rigidez. Quem faz essa ligação são enzimas chamadas Transpeptidases, que são o alvo dos antibióticos betalactâmicos. Na parte de cima aqui dessa ilustração, eu tenho o

que ocorre no sítio ativo da transpeptidase. Ela pega a cadeia que tá lá de cinco aminoácidos de uma cadeia de estilomurâ ailoglucosamina. E ela faz essa reação que liga uma cadeia na outra, tá? Então veja, eu tenho um ataque nucleofílico da serina no carbono da ligação peptídica. Isso leva a clivagem e depois a formação Aqui de uma com a outra, tá? Chega outra cadeia peptídica, esse amino terminal faz a ligação, a o ataque nucleofílico no ester, a formação de uma nova ligação peptídica de uma com a outra, né? Ou seja, isso aqui que tá em

laranja é formado e o sítio ativo tá liberado para começar a fazer isso de novo. O que que o a penicilina faz? Ela entra no sítio, sofre o ataque nucleofílico da mesma forma que essa ligação peptídica, ou melhor, de forma mais rápida, porque eu Tenho aqui, ó, uma lactama, que é uma amida cíclica num anel de quatro membros, portanto tensionado, muito mais reativo do que a ligação peptídica normal, tá? Acontece que quando ocorre a abertura dessa amida, esse volume aqui continua dentro do sítio ativo, impedindo que a cadeia do outro pentapeptídio chegue e faça esse

ataque nucleofílico mostrado na parte de cima. Logo, a reação fica bloqueada. Aqui não tem a ligação cruzada de uma cadeia de enerurâmico, n glutamina com a outra, a parede celular fica muito mais frágil e a pressão osmolótica vai levar a bactéria à morte, porque a sua parede não funciona mais como aconteceria, tá? Só há seletividade nisso daqui, porque a penicilina lembra um aminoácido do tipo deala de ala e os seres humanos metabolizam aminoácidos do tipo L, ou Seja, é um problema, no caso solução de estereoquímica, tá? Mas a reatividade da Lactama só é pronunciada no

sítio da PDP, né, dessa peptil dessa eh transfertidades que foi apidada de penicillin proting, tá? Por isso PBP, né? Entenderam como que funciona a penicilina, o mecanismo catalítico dela? Como logo mais a gente vai ver a parte de planejamento baseada no alvo, eu decidi mostrar para vocês aqui, dar um spoiler do que que a gente vai ver Nas próximas aulas, tá? Aqui eu tenho representada a superfície da PBP, da proteína que liga a penicilina, tá? Se eu removo a superfície olho paraa estrutura secundária que é novelada dá origem a estrutura tridimensional, eu vejo isso daqui.

Em amarelo, as fitas que compõem uma folha beta, em vermelho, as hélices alfa. Aqui vocês estão vendo uma outra molécula que não é proteína, tá? Se eu dou um zoom nela, eu vejo que aqui eu Tenho a minha penicilina, tá? O anel de quatro membros tensionado e distorcido, o restante da molécula aqui e aqui, tá? E aqui eu tenho as ligações de hidrogênio que essa molécula de penicilina faz no sítio e que orienta ela para sofrer sofrer o ataque da serina. Tá vendo? posiciona a carbonila, ou melhor dizendo, o carbono da carbonila numa distância ideal

para sofrer o ataque nucleofílico. Isso daí ser Clivado abre então essa penicilina e agora eu vejo inclusive que as ligações de hidrogênio estão em distâncias menores. Então, aquela tensão que tinha foi aliviada, mas eu vejo claramente aqui que o sítio tá ocupado, tá vendo? Não tem espaço. Isso aqui é o solvente, tá? Para algo chegar aqui e ocupar, tá? Tudo isso que eu mostrei para vocês, não tem nada de modelagem. Isso aqui são todos dados experimentais de estruturas da proteína com a Penicilina antes de ser atacada, depois de ser atacada e tudo mais, tá? E

é esse tipo de informação que a gente tem quando a gente faz um planejamento de fármacos baseado na estrutura, tá? E a gente vai ver isso aqui na prática eh logo mais. Deixa eu voltar aqui para a apresentação. Acho que é aqui. Sim. Vamos continuar. Agora sim eu vou voltar a falar dos eletrófilos fracos, que então é uma estratégia para eu ter fármacos que têm seletividade, né, mas Que tem uma um efeito pronunciado, tá? A primeira coisa que eu preciso dizer para vocês antes de dar exemplo é que esses fármacos têm ação tempo dependente. Vocês

entendem porque esses fármacos são tempo dependente e o que que isso significa? Nem um nem outro. Se eles são irreversíveis, quando eu coloco duas coisas para reagir na orgânico, a reação é Imediata. Só se for muito reativo. Se não for muito reativo, você vai deixar lá reagindo de hoje para amanhã. Tem que esquentar, tem que colocar argonho, tem que usar sorvete, não sei o quê, né? E eu não quero, eu não tô mais usando eletrófilos fortes, eu tô usando eletrófilos fracos. Então, existe um tempo pro fármaco formar a ligação covalente com o seu alvo macromolecular.

Isso quer dizer o quê? Se eu misturo os dois e imediatamente Meço a inibção, eu vou ver uma inibção fraca. Se eu misturo com o fno com o alvo macromolecular, vou lá tomar água, encontro o professor Denis, decidimos tomar um café, depois eu volto e meço a inibição, eu houve uma inibição muito maior, tá? Esse é um perfil diferente dos reversíveis. Os reversíveis não são tempo dependentes, porque a Interação ela ocorre no tempo da difusão na água. Encontrou mudança conformacional, estabilizou, eu vejo o efeito. Aqui não, eu preciso esperar reagir para ver o efeito, tá?

Isso quer dizer que dependendo do tempo onde eu meço a minha inibição, eu vou ver um perfil de inibição diferente, tá? Isso pode ser um problema, porque se inicialmente você não sabe que aquele inibidor é Irreversível, vai ser muito pouco reprodutível o seu a sua triagem, tá? A gente precisa fazer alguns experimentos, então, para se se certificar. que a inibição é irreversível. Isso daqui é um indicativo. A ação tempo dependente é indicativo, não é garantia porque tem alguns tipos de inimidor reversível que também são tempodependentes. Por exemplo, os análogos do estado de Transição, eles são

o tempo dependentes, tá? E então isso confronte uma coisa com a outra. Eu preciso me certificar que há a formação da ligação covalente. Como que vocês fariam isso? Dá o substrato e acontece o quê? Se revele. Hum. Interessante. Então, que você tá dizendo é o seguinte, eu vou jogar um monte de substrato ali e se for reversível vai desligar, vai deslocar meu inibidor. Isso é verdade. É, então é esse que é o problema. Não é Para todos os inibidores. Pro não competitivo não vai fazer diferença nenhuma e pro incompetitivo vai melhorar, né? Então essa estratégia,

principalmente por não diferenciar o não competitivo, não ter efeito, a gente fica meio sem saber o que tá acontecendo, tá? Mais alguma ideia? Agora tem um golpe ali pra prova, não é? Porque aí vocês podem pesquisar como É que eu me certifico que é um inibidor irreversível. que você fala que essa pergunta é resolador vocês acham que não vou perguntar isso? Vou vamos apostar que vou perguntar isso. Então eu não é sério, eu não entendo você, eu não entendo. Eu tô tentando dizer o que vai cair na prova, mas toda vez você falou que não

quer. Ah. Ah. Como é que é? Só pode ser Quanto? É 2 + 2, 50, né? Ué, se vocês souberem a 50 da primeira aula se da segunda aula, terceira aula. Não, eu falei várias coisas que seriam boas perguntar na até agora até nenhuma que vocês falaram que curti. Preciso depois eu mesmo escutar os áudios para ver quantos que vocês já descartarem, tá? Vocês querem descobrir agora ou no dia da prova? Não pode, tá? Não vai dar para eu Desenhar. Ah, um exemplo de uma pergunta que [Música] essa relação vai quanto mais tempo passar, maior

vaião. Mas vai chegar um momento que vai atingir o fator, né? Porque já reagiu todo o fármaco com o alvo. [Música] Deixa eu ver se eu entendi o que tá perguntando. O que você tá perguntando É: existe a possibilidade da imição aumentar com o tempo e depois ela voltar a cair? Existe. Mas aí é um problema farmacológico muito mais distante da nossa realidade. Por quê? Vou explicar rapidamente. Existe um fenômeno eh que chama de dessensibilização. Então, tem alguns receptores de membrana que quando você estimula eles demais, a célula para de expressá-los. Então, porque a resposta

Tava exacerbada. Então, se for algo desse tipo, com o tempo você vai voltar a não ver aquela imbição tão alta. É tolerância, dessensibilização, são coisas parecidas que dependem dessa, eh, esconder os receptores de membrana, mas não tem nada a ver com o que tá falando aqui agora. a gente essa curva tipo um irreversível se a gente oferece mais fí a Carregação seria mais rápid mais rápid o aconteceria com uma maior intensidade. Sim. Irreversível como só perguntar e aqui não é assim também? É, eu tava tentando que você ia chegar, mas um medir equilíbrio pode ser.

Continua. Desenvolva, desenvolva. Eu eu achei que tava indo bem, mas não não tá indo não. Sim. Vamos imaginar aqui um recipiente com dois compartimentos separado por uma membrana que permite a passagem de pequenas molagas. Todo mundo consegue imaginar isso? Uma coisa meio simples, não é? Desse lado aqui, aliás, num tubo de ensaio ou num R, onde vocês quiserem, eu vou misturar minha enzima e meu inibidor numa concentração que inibe ela 100%. Peguei tá totalmente inibido. Medi a a inibição, tá aqui, ó, 100% inibido. Pego, jogo isso desse lado aqui. E esse lado aqui eu completo

com solvente ou solução menos solução cosme. Depois de 4 horas, o tempo é irrelevante, tá? Desde que seja mais de alguns minutos, eu vou tirar uma alíquota desse lado e vou medir a atividade de novo. Alguém consegue me explicar como que eu fazendo isso, se eu Consigo determinar se o inhibitor é reversível ou irreversível? Como é isso? Aqui só passa micromoléculas, né? Moléculas pequenas. A proteína não vai passar pro lado de lá. Certeza. E e depois quando eu fizer um sa de atividade, como é que vai ficar sem zin? A inibição não vai ser mais

de 100%, porque um monte de inibidor passou pro outro lado. Quando depois de 4 horas eu Peguei a enzima e fiz o teste de atividade, ela não tava mais 100% inibida. a menos que seja um inibidor covalente. Porque se o inibidor é covalente, ele tá ligado na proteína, ele não vai passar para lá. Depois de 4 horas eu tiro a enzima daqui, vou testar a atividade dela, vai continuar inibida. Existe eh para inibidores irreversíveis competitivos um teste que a gente chama de proteção pelo substrato, que é fazer O teste com concentrações crescentes de substrato. E

o que a gente vai observar é uma redução na inibição. Sim. Não entenderam por quê? Então eu posso perguntar na prós entenderam, eu tô tentando ajudar vocês a ganhar nota. Perfeito. Tá? Se eu tenho agora uma inibição que é tempo dependente, eu não posso usar IC50, porque a cada minuto vai ter um IC50 diferente. Então, para eu descrever Esses inibidores, eu tenho que usar um tal de constante de inativação. A constante de inativação depende de duas coisas. Primeiro a formação do complexo que vai orientar quem vai reagir e depois a formação da ligação covalente que

nem em todas reações de química orgânica que vocês viram até hoje. Não tem nada de novo aqui, né? Para qualquer coisa na química orgânico reagir, você precisava orientar para ter O ataque SN1 ou SN2 e formar a ligação covalente. É a mesma coisa aqui. Só tem um monte de letrinha aí para descrever a mesma coisa que você já sabe de orgânica, tá bom? Mas isso leva a duas estratégias de planejamento diferente. primeiro tem que formar o complexo e depois reagir. Uma das estratégias usadas para desenvolver fármacos irreversíveis é encontrar o melhor fármaco reversível, a Molécula

que melhor se encaixa ali, que tem maior seletividade, afinidade e assim por diante. e depois adicionar um grupo reativo nela, um eletrófilo fraco, porque ela, você sabe que ela se liga, que ela tá orientada, eu vou colocar um eletrófilo desde que exista um nucleófilo para fazer o ataque. A outro, então isso sempre ocorre? Não, nem sempre ocorre, tá? Toda proteína tem um um agente nucleofílico No sítio orientado para reagir com a sua molécula. nem sempre. Então, a outra estratégia é o quê? Realmente começar com grupos reativos para ver ele reagindo com seu alvo terapêutico e

depois você crescer essa molécula para que esse grupo reativo tenha alguma seletividade pela sua molécula. Qual que tá mais certo? Qual que tá mais errado? Não sei, ninguém sabe. Desenvolvimento de inibidores Covalentes foi algo que começou para valer. Aqui, ó, tem uma linha do tempo aqui, ó. Lá aspirina, penicilina, aí algumas coisas que foram meu acaso que vocês vão ver que realmente começa a ter fárma chegar no mercado de 2011 para cá. Ou seja, isso é algo muito novo. Ninguém sabe ainda qual das duas estratégias é a melhor em geral. Você tenta uma, deu certo,

ótimo. Não deu certo, vamos tentar de outra forma, tá? Só para ilustrar o aqui são Alguns fracos utilizados na estratégia de achar primeiro o grupo reativo. E aqui alguns fármacos que originalmente são reversíveis, primeira geração, mas que ao incorporar um grupo eletrofílico se tornaram irreversíveis. E aí tem uma série de voltagens, né? Como eu disse, o tempo de duração da ação muito maior, né? Se eu pensar em potência muito maior, porque agora não é Só concentração dependente, não é? Porque forma uma ligação covalente e isso inativa a enzima para sempre. Então é muito melhor do

ponto de vista terapêutico, mas nem sempre eu vou ter um nucleófilo orientado no meu alvo para usar essa estratégia, tá? Quem são os nucleófilos mais comumente explorados? Cisteína e serina. Muito mais cisteína do que serina. Então, cisteíno proteases, perfeito. Tudo que tem cisteína no sítio Ativo ou próximo que posso fazer o ataque nucleofílico, você pode utilizar essa estratégia em tese, tá? Aquele artigo que eu citei aqui, esse de 22 e esse de 23, são dois artigos de revisão que falam bastante. Não precisa ficar neurótico lendo sobre nidor covalente, não é? Mas lembrem-se, vocês vão estar

no mercado daqui 2, 3 anos e vão estar no mercado durante os próximos 20, 30 anos. Então é importante que Vocês saibam que cada vez mais nós vamos ter inibidores covalentes chegando no mercado e saber como que eles funcionam, como quais são as vantagens e limitações de cada um deles. Por isso que eu pus aqui, tá? Não é para gerar ansiedade. Vocês não precisam decorar os grupos reativos, nada disso. Eu até esperaria que se você olhar isso daqui, você identifica que é um aceptor de micro, que eh esse éter obviamente é reativo porque é um

anel de três Tensionado. Então você não precisa decorar. Com um pouquinho de orgânica, dá para você bater o olho e entender que esses grupos reagem ou não, mas não precisa decorar nada do que tá no artigo. OK? Dúvidas? que agora a gente vai entrar no assunto da aula de hoje sobre fala bem essa questão da seletividade, se a gente parte para essa estratégia aqui de achar a molécula que melhor se encaixa no alvo que eu Quero, que é a mais seletiva, eu vou minimizar isso. Mas como mas esse problema vai ocorrer tanto no reversível, no

irreversível. O o seu temor é porque a inibição é muito mais prolongada, não é isso? É, é um risco que a gente corre. Então, qualquer alvo, eu posso pensar em inhibitor eh irreversível? Não, por exemplo, a maior parte das desordens neurológicas, ansiedade, depressão, é difícil pensar num inibidor Irreversível, porque é um balanço de neurotransmissores. Se eu inibo e o neurotransmissor explode lá em cima ou ser deixa de ser sintetizado, dificilmente eu vou ter uma condição adequada pro paciente. Eu quero restabelecer um equilíbrio, né? Mesmo se você olhar aqui, aqui tem, eu acho que as classes

grande moredo que tá sendo removido, ou é antitumoral ou é antibiótico. É ainda dentro da ótica de eu quero que aquela via bioquímica pare De funcionar para sempre. Quando eu penso em homeostase é difícil eu pensar nisso, mas tá lá o ácido acetil salicílico para provar que toda a regra tem exceção, né? Ele é usado por todo mundo e muito pouca gente morreu de usar assistí. Eh, então selidade é outra questão que eu tava discutindo aqui era se os irreversíveis teriam um problema maior de seletividade, de falta de Seletividade, não é? E assim, quanto mais

reativo for o eletrófilo, menor vai ser a reatividade. O ideal é a gente pensar num substrato suicida, uma molécula que dentro do sítio ativo ela tem reatividade para ser atacada, mas que em solução ou em outra proteína qualquer, ela não é atacada, tá? Mas para isso eu preciso conhecer a estrutura e o mecanismo muito bem conhecido, né? Ninguém sabia que a penicilina ia ser Assim, ó, foi planejada. Por sorte ela tem esse mecanismo, tá? Mas planejar isso requer um conhecimento muito mais detalhado. Ah, vamos lá. Vamos passar. Deixa eu sair daqui. Prosseguindo, nós estávamos falando

sobre estratégia de planejamento. No começo da aula passada, eu falei que uma das estratégias de planejamento para chegar aivas era a estratégia da Analogia, ter análogos. E análogos são eh que os análogos estruturais, farmacológicos, estruturais farmacológicos e assim por diante, né? E eu disse para vocês que isso é muito relacionado com o princípio da similaridade química. moléculas quimicamente parecidas devem ter a mesma atividade biológica, tá? Hoje a gente vai eh dar um passo além e eu vou falar para vocês que a similaridade química ela é Útil muito mais no começo do projeto de desenvolvimento de

fármacos. Quando eu tenho, por exemplo, uma molécula bioativa e eu ainda não sei o que nessa molécula bioativa é importante pra atividade biológica, porque é óbvio que uma molécula bioativa, ela é capaz de fazer diversas interações com o seu alvo macromolecular que estão representados aqui. Será que a molécula faz todas essas interações? Muito provavelmente Não das interações feitas, será que todas timpância no que se refere à potência, seletividade, toxicidade, farmacinética e assim por diante? Não, né? Para descobrir qual que é a importância dessas interações para cada um dos critérios, é que eu faço o estudo

de relação estrutura, atividade. Eu vou fazer pequenas modificações na estrutura Química e ver o efeito disso na atividade biológica. O princípio disso é o da similaridade química. Eu não vou fazer uma modificação abrupta. Não é? Porque senão eu vou modificar tanto minha molécula que eu não vou conseguir relacionar a mudança com a atividade biológica alterada, tá? Quem primeiro propondo que a atividade biológica estava de alguma forma relacionada com a estrutura química, Foram crun. Então veja que a ideia não é nova. Lá em 1868, eles fizeram um experimento que foi muito interessante, não é? Eles pegaram

girinos, todo mundo não sabe o que é girino. Muito bem. Pegaram gium no aquário e colocaram nesse aquário álcool metanol, no outro aquário etanol, no outro aquário, etanol, etanol e assim por diante. E eles perceberam que a narcose, né, os o o os ginos se Movimentarem menos estava relacionado com essa mudança de álcool, com a estrutura clínica do álcool. Hoje vocês sabem explicar o por que isso ocorreu, né? Eu tô aumentando o log P, os girinos estavam absorvendo mais alto, ficando mais bêbados e, portanto, nadando menos. Em 1868, ninguém sabia de log P, mas eles

sabiam que tinham álcools com estrutura química diferente. Então eles puderam afirmar que a ação fisiológica de uma molécula é a função Da sua constituição química, tá? Só dados históricos. A gente vai querer pegar a nossa primeira molécula bioativa e modificar ela. Para quê? Para aumentar a potência, para diminuir toxicidade. Mas eu preciso saber como modificar. Qual que é a minha estratégia de modificação? Eu vou sair fazendo modificações a iso. Não tem uma coerência entre as minhas modificações. É essa coerência, essa estratégia de modificação que vocês vão Depois estudar em detalhes com glória. Tem diversas estratégias

diferentes que vocês vão aprender a combinar e assim por diante, tá? E hoje eu vou falar de como que a gente descobre onde multiplicar. Antes, embora ela vá falar dessas estratégias, uma coisa importante é que essas estratégias elas têm um o objetivo de dar uma resposta, uma informação importante pro químico medicinal. Ah, tá mudando a atividade porque a molécula tá melhor absorvida ou Porque ela tá interagindo melhor com o meu? São respostas importantes pro químico medicinal. Então é isso que vai pautar as modificações todas que vocês vão ver depois, tá? Em contraposição a simplesmente viabilidade

sintética. Ah, não é porque é fácil sintetizar que eu vou sintetizar. Se isso não responder uma pergunta para mim como essas que eu acabei de formular, para que que eu vou sintetizar e testar aquilo ali? Não tem muito significado. Hoje então nós vamos falar principalmente de onde modificar. Para eu descobrir onde modificar alguma coisa eu vou ter que ter feito para descobrir o que que deu certo, que deu errado. Que que vocês acham que é dar errado no começo do projeto? eu fazer um um derivado que tem o quê? Potência zero, não é? Quando eu

faço um um derivado que não tem mais atividade Biológica, é porque aquela modificação que eu fiz em uma parte da molécula que é extremamente importante pra atividade biológica que eu tô querendo, tá? E é isso que é chamado de farmacóforo. Farmacóforo são as partes da molécula que são essenciais paraa atividade biológica. Esse conceito de farmacófono, essa palavra, ela foi cunhada em 1960, mas a ideia tava lá desde Paul, né, quando Eles estudou a Sufas com atividade biológica, tá? Ele percebeu que tinham alguns grupos responsáveis ou que eram essenciais por uma dada atividade biológica. Então ele

disse: "Olha, o grupo Sufonamita é essencial paraa atividade antibiótica. lá em 1908, 1910, isso, claro, teve um grande impacto. Vocês terem ideia, toda molécula que tinha o grupo sufonamida Passou a ser testado como antibiótico, não é? Baseado nessa premissa, tá? Depois perceberam que não é exatamente assim, tá? Mas eh a forma de definir o farmacófago, ela foi evoluindo aos poucos. Por exemplo, no livro do professor Richard Silverman, não é, que é um das bibliografias complementares recomendadas pro programa, ele diz o seguinte: Farmacófono são os grupos ou partes da molécula que interagem com o alvo macromolecular,

sendo responsáveis Pela atividade biológica. Consequentemente, se tem uma parte que interage e é responsável, tem uma parte que não interage. Essa parte que não interage é o que a gente conhece comofo. Qual que é a importância do alófago? Probilidade, estabilidade. Estabilidade não faló, vamos lá. Só só explicar porque eh como vocês pensarem estabilidade, eh, reverjam pensamento. Nenhum fármaco é instável. Toda molécula bioativa, candidato ao fármaco, protótipo, todas elas são estáveis, não é? pelo menos quimicamente falando, se elas são estáveis ao metabolismo, aí é uma outra questão. Se você tá descri metabolismo, pode continuar o seu

raciocínio. Então, estabilidade metabólica, que mais você falar? Eu falei Solubilidade, absorção. Hã, uh, vamos chegar lá. Vocês perceberam que tudo que a gente falou até agora é fácil farmacocinética? Durante muito tempo, a indústria farmacêutica e os químicos medicinais pensavam noxóo como partes da molécula que eu posso modificar para otimizar farmacinética. Então, qual que era a estratégia, o modo de pensar? Eu vou Descobrir, vou modificar a molécula para chegar na melhor afinidade e seletividade possível. Se essa molécula é solúvel, estável metabolicamente, se tem boa distribuição ou não, isso eu me preocupo depois. Não deu certo, tá?

A gente precisa se preocupar com as duas coisas em paralelos. Então, saber que oxó existe e em paralelo com potência e controlando formmaco cinética é Essencial. Só olhar pra fase de farmacodinâmica e achar que no final eu posso consertar a farmacocinética não dá certo, tá? Muito bem. Dentro desse conceito de farmacófago e alófago, essa definição, professor Silver, a gente pode explicar por que sulfas, cadê sulfa? Tá aqui em cima. Sufonamidas, não é? Tem atividade antibiótica. E porque se eu tomar pa, eu reduzo a atividade antibiótica. Olhando para essas estruturas, perceberam que Ela tem grupos aminos

distante, aproximadamente a mesma distância do grupo ácido. Essa mesma descrição, esse mesmo conceito de grupos importantes pra atividade biológica, explica por que que essa molécula, que é um produto de origem natural, o transdietil bestestrol, tem atividade estrogênica, né? Ele não tem a estrutura esteroidal, Mas ele tem as hidroxilas na mesma distância. Então a gente começa a perceber que para a atividade biológica às vezes não é a molécula como um todo que é importante e sim os grupos que fazem as interações farmacofóricas, tá? Essa visão centrada em grupos farmacofóricos, ela leva a alguns erros, não é?

E um deles tá muito claro na figura 1.1. Alguém consegue me identificar por que a figura 1.1 é conceitualmente Errada? Não, não tem nada a ver com orientação. Deixa eu fazer uma pergunta de curiosidade quando vocês pensam. Ainda existe um um um joguinho assim, não sei se é o jogo palavra que fala assim, ó. Uma pessoa foi encontrada nua no deserto com fósforo na mão. E aí você vai fazendo perguntas para descobrir o que que aconteceu para essa pessoa tá com o fósforo pelo lado do deserto. Existe isso ainda? Ah, o que que tá errado

aqui? Vocês podem ir perguntando ou falando irrelevante, tá no caminho. Não é assim? pergunta irrelevante. Então, orientação é irrelevante. Dá uma dica. Tá na parte de baixo do desenho. Não, para, deixa ela falar um pouquinho. Um enxofre. Que que é o enxofre? Não, não é o enxofre. chud eh o que eu Não é outra parte, só que para todo mundoar o cação. Então por se eu tomar qual tá tudo bem, vai ter interação, vai ter feito o meu final, só que nessa para você não porque trabalho que não é o cara. Não, não quero ser

agressivo, tá? Tô tô jogando o jogo, né? Não, não é isso não. A distância daquele daquela carga irrelevante. Distância tá dentro dos Limites aceitáveis. O grupoam é igual os dois. Evante. Não pode Ah, sim. Nitrogênio também. Hã, daiaguma coisa. Tem a ver com nitrogênio, não tem nada a ver com impedimento um negócio ali no meio. Ah, o R é o substituinte, podia ser negado a dois elétrons? O que é um retirador de elétrando, esse grupo é o quê? [Música] Não, RNH, ó, vai demorar muito esse jogo, vocês não vão chegar lá. Então, vamos lá. Desse

lado aqui vocês reconhecem que é um carboxilona, é um grupo ácido. Esse grupo é o quê? Sufonamida. É um grupo ácido. É o hidrogênio que é o ácido, não é as carbonilas. Isso daqui, ó, tá sendo medido pro átomo errado. Mas por quê? É porque tava com a Ideia de que é o grupo. O grupo parece que a carbonilas da sufonamida é mais parecido com a car com a com essa parte da carboxila quando na verdade tá tudo errado, né? Aqui são dois grupos ácidos que são importantes e não esses oxigênios com par de elétrons

passeando para um lado e pro outro, tá? Por isso que lá em 1960 Farmacofro começou a ser definido como o arcabolso molecular contendo as Características responsáveis pela atividade biológica. No caso ali é o grupo básico, um espaçador e embaixo um grupo ácido. Essa que é a característica responsável pela atividade biológica. Então, não é a sufonamida que dá a atividade antibiótica, é a interação, a característica que ela dá para aquela molécula. Por que que isso é importante? Porque eu preciso deixar, Então, ó, primeiro por partes, o nosso propósito aqui é entender onde que eu vou modificar.

Por exemplo, isso é muito utilizar em produtos naturais. Produtos naturais são moléculas geralmente complexas. Sintetizar uma molécula de origem natural, como essa mostrada aqui, que tem diversos centros assimétricos. Quantos centros assimétricos tem essa molécula? Um, Dois, três. Eh, não estão todos indicados, tá? Vocês estão olhando só as achuras, não, não tá todos indicados. Vamos começar pelos indicados. 1 2 3 4 cinco. Esse nitrogênio aqui, né? São cinco centros estereogênicos, tá? Quantos Estereoisômeros essa molécula tem? 2 elevado 5. Muito bem. Então, a síntese dessa molécula, que é a morfina, é extremamente desafiadora, né? É óbvio que

a indústria farmacêutica queria o quê? Achar uma molécula mais simples, mas que tivesse as mesmas propriedades da morfina. E foi aí que foram estudar o farmacóforo dela. O que que é essencial paraa atividade biológica? descobriram que é essa hidroxila, esse Anel aromático e esse nitrogênio com um certo espaçador, né? Vejam que eu ainda tô me referindo aos grupos, mas em verdade é a interação que esses grupos fazem que é crucial, né? lá em 1960, quando eh ou antes disso, quando se pensava no farmacófago, sempre se se descrevia isso em termos de atividade biológica, mas a

rigoro é as características essenciais paraa interação com um dado alvo Macromolecular. Então, eu tô me referindo à fase farmacodinâmica. A fase farmacocinética não está dentro do farmacófo. A partir do momento que a gente identifica o farmacófago, fica muito mais simples eu sintetizar moléculas mais simples e que tem o mesmo perfil. É claro que vai variar um pouquinho em potência. Meu filho, aparece. Ah, aqui, pronto, apareceu. Esses são derivados de morfina, como a Metasocina, o levoranol. Vejam que são moléculas muito mais simples do que a morfina original. Em vermelho continua destacado os grupos que fazem interações

farmacofóricas, tá? E agora eu vou tentar mostrar para vocês por que que a gente não deve usar os grupos para me referir aos farmacófagos e sim ao tipo de interação que eles fazem, tá? Eu vou usar como exemplo eh esse Inibidor da enzima de hidrofolato redutase, que é um antitumoral. E aqui eu tenho o substrato dessa mesma enzima. Nessa posição R, eu tenho esse grupo aqui que é praticamente igual. A diferença é que no metrexato R é metil e no de hidrofolato aqui é um hidrogênio. Para eu não ter que desenhar essa molécula inteira, eu

vou deixar o R de lado aqui, tá? Se eu olho para essas duas moléculas e comparo elas átomo a átomo e ponho átomos iguais ou parecidos Um sobre o outro, eu teria essa sobreposição aqui. Concordam comigo? Agora, se eu olho para essas moléculas em termos de doador e aceptor de ligação de hidrogênio, sendo que o doador tá em azul e o aceitador em vermelho, eu chego nessa sobreposição aqui que parece errada, né? intuitivamente ela não parece que tá bem sobreposta as duas moléculas, mas quando eu olho para essas moléculas dentro do sítio Ativo da de

hidrofolata, doute. Olha aqui, ó, os anéis, ó. Tá vendo que é basica mesmo, basicamente essa mesma orientação? Sejam sinceros, vocês conseguem ver ou não? Não, ó, verde tá aqui em verde o anel. O preto tá aqui em cinza. Carbonila. Carbonila, oxigênio em vermelho. Os nitrogênios estão em azuis, que nem no Marvin sket, tá? A única Coisa que mudou a cor do carbono para eu poder diferenciar um do outro, tá? Então a gente vê aqui, ó, cinza com vermelho, esse anel, verde com amino na ponta, um aqui e outro aqui. Ficou melhor. Com o tempo vocês

vão se habituar mais a ver imagens tridimensionais à medida que na prática a gente for fazer isso. O importante agora é vocês perceberem que a Enzima ela não enxerga átomo, ela enxerga nuvens eletrônicas, ela enxerga interações. Por isso que pra enzima isso é como as moléculas mais se parecem. Então, a gente vai ter que agora começar a descrever ou pensar as nossas moléculas em termos de doadores e aceitadores de ligação de hidrogênio, em grupos carregados positivamente ou negativamente, em grupos aromáticos ou que podem fazer eh interações hidrofóbicas e assim por diante. O que Eu tô

dizendo para vocês é que a gente vai ter que deixar de olhar pra molécula como representada aqui e pensar nela como representada mais abaixo, onde as esferas representam a região no espaço onde cada uma dessas interações pode ocorrer. Então eu vou passar agora para uma descrição muito mais abstrata das minhas moléculas, mas que reflete o tipo de interação que o alvo macromolecular pode encontrar nelas, tá? Vejam que tem alguns grupos aqui, ó, que tem mais de um tipo de interação sendo realizado. É claro, uma hidroxila pode funcionar como doador ou aceptor de ligação hidrogênica. Uma

carboxila ionizada pode funcionar por uma interação iônica, ion de polo ou como um aceitador de ligação de hidrogênio, né? Então, a gente precisa ampliar como nós vemos nossas moléculas. Muito bem. Isso daqui é todas as interações que a molécula original pode fazer. A gente ainda não sabe quais dessas interações são de fato farmacofóricas. Como que eu descubro isso? fazendo derivado ou análogo dessa molécula, que a cada derivado uma dessas interações não pode mais ocorrer. A forma mais simples da gente Pensar nisso é quando a gente pensa em simplificação molecular. Por exemplo, nessa molécula aqui, vamos

dizer que aqui estão representadas todas as interações que ela pode fazer. Então, a ligação dupla, o anel aromático, hidroxilas, uma amina e um CH3 são os grupos que potencialmente podem interagir, tá? Eu vou fazer um derivado que tem as hidroxilas, o ano aromático e a amina do mesmo jeito, mas não tem a ligação dupla. Em outro Momento, eu vou manter a ligação dupla ao neuromático, as hidroxilas, mas vou retirar a metíla do nitrogênio. O outro derivado tem a ligação dupla. A amina continua com a metíla, o anuromático continua lá, mas as hidroxilas foram modificadas pra

metila. Ao testar esses três derivados aqui, eu vou descobrir, por exemplo, que o terceiro, onde as metías estão protegidas, perdeu a atividade. E isso Vai me mostrar que as hidroxinas, ou pelo menos uma delas, é formafórica, tá? Então, para eu determinar quem é o farmacófago, eu nunca consigo fazer isso olhando para apenas uma molécula. Eu sempre vou ter que ter um conjunto de moléculas com potência muito variável, de forma que eu possa considerar algumas ativas e algumas inativas. Quando eu sintetizo essas moléculas e comparo as atividades delas, Eu posso ter duas estratégias para definir o

que que é o modelo farmacofóbico. Uma delas é pegar as moléculas mais parecidas entre si, que mudou só um lugarzinho e aquilo perdeu a atividade. E a outra estratégia é pegar moléculas mais diferentes entre si, mas que eu tenho ativas e inativas, né? E compará-las entre si para descobrir quem que é o farmaco, quem qual das duas estratégias Vocês acham que é mais coerente? Por que que você acha que ia ser mais coerente? Vamos dar sempre que a gente dá números. Eh, vocês lembram do coeficiente de moto que eu falei que mede o pão duas

moléculas são similares assim, tá? Para eu não ter que desenhar as moléculas, eu vou falar só o coeficiente de tanimoto delas, tá? 1 2 3 4. Vou usar um como referência, tá? Então, ela é o um A2 é 0,85. Aqui é 095. Essa aqui é 04. Vou pegar mais uma aqui que é 03. A primeira deu uma atividade, vou marcar aqui, que é micromolar a unidade. A primeira deu 10 micromolar. Essa aqui deu 500. Essa aqui deu 10.000. Essa daqui deu 1000 e essa daqui deu 500. Então a sua ideia seria pegar a inicial e

essas outras aqui. É isso. Calma. 085 com essa que é referência 0,95 com essa que é referência. Lembrando que tonto varia de zero a um. Quanto mais perto que um mais5ia tem umaidade de Mas a gente não tá comparando similaridade. Eu tô usando isso aqui só Para dizer que as moléculas são parecidas ou diferentes para ser o equivalente. Essa para essa a diferença é uma hidroxila. Essa para essa a diferença é uma carbonila. Essa para essa a diferença é o anel aromático ligado na carbonila. E aqui a diferença é o anel aromático com a carbonila

e a hidroxila. Como a molécula original, vocês não estão vendo o esqueleto dela também não Ajudou muito. Só para ela. Eu quero saber se vocês usariam as moléculas mais diversas ou as É. Uau. Explica [Música] ó. Porque assim, ó, eu sempre vou ter que usar alguma inativa, né, para saber aquele grupo é ou não eh farmacofórico. Mas eu vou ter várias moléculas com atividade 20, 30, 45, tá? Essas eu vou usar esse conjunto ou é melhor eu usar as moléculas que também são muito diferentes, mas que também são ativas. Vou vamos mudar aqui. Talvez porque

50 100. Pronto. Essas são todas aqui acima de 0,85, maior que 085. diferente porque dá pra gente perceber que uma Temidade biológica e aí e por que se deram saber uma forma da gente pensar no farmacófono é como o mínimo denominador comum entre todas as moléculas que interagem com um determinado alvo macromolecular. Se é o mínimo de denominador comum, é a menor unidade que faz as interações. Para eu encontrar a menor unidade, eu tenho que pegar coisas diferentes entre Si. Num exemplo amoroso, não é? Se eu gosto de loiras ou loiros, não é? Em minha

vida inteira só beijei loiros ou loiras. Eu não sei o que realmente é importante, que eu nunca fiquei com morena, uma morena. Não tem o que realmente faz a diferença, o que garante a afinidade. Então, a gente precisa amostrar o que é diferente para chegar no mínimo denominador comum. Isso que capturou seus olhos na festa. Isso é o farmacófago, é o que deu o met, que deu a liga. Entenderam? Ah, entretanto, entretanto, embora isso seja assim, essa é uma outra estratégia, tá? Só que acontece o seguinte. Aí quando a gente usa apenas os mais potentes,

mas que tem tanimoto diferente, a gente acaba eh atribuindo, fazendo uma relação entre potência e o grupo formato fora. por Exemplo, é a melhor coisa que dizer eh, vamos supor, a gente já viu lá na molécula que o formacófo vai ser representado por, né? Quando a gente pega as mais potentes independentes da similaridade, né, eu vou encontrar o mínimo denominador comum, que se não tiver esses quatro, não tem atividade. Se eu pegar as mais potentes e diversas e comparáas entre Si, eu vou chegar no seguinte resultado. Quem tem os quatro vai ser muito potente, mas

se eu tiver apenas três, vai ter uma potência média. Se eu tiver apenas dois, aí a potência vai ser muito baixa. Entenderam? A forma de pensar? funciona. Entretanto, não foi para isso que o farmacófono foi criado. O farmacófo, o conceito de farmacófago, foi criado para descobrir que é essencial paraa Atividade, não o que que eu vou modificar para aumentar ou diminuir a potência. Isso é uma extrapolação do conceito. Considerações a gente precisa fazer quando a gente vai pra simplificação molecular, né? A simplificação molecular geralmente implica em um aumento de flexibilidade da molécula. Eu tô tirando

partes dela, não é? Quando eu tiro partes da molécula e ela se torna mais Flexível, é normal uma perda de potência. Por quê? diversas conformações e só uma delas é bioativa. E isso pode ser um agente confundidor, porque às vezes eu modifiquei uma parte da molécula que não é farmacofórica, mas ele fez com aquelas partes farmacofóricas que mexessem e a molécula perdeu a atividade ou reduziu de 10 para 500. Não, não. É que na verdade dizer é o Seguinte, é que em algum momento você vai ter que fazer outras modificações para descartar essa dúvida. Por

exemplo, é é a mesma coisa que eu falei aqui, ó. No meu exemplo, esse composto aqui perdeu a atividade. Isso prova que as duas hidroxilas sãofóricas? Eu vou ter que fazer um segundo derivado com só hidroxila em meta protegida, só hidroxila em orto protegida ou sem as duas hidroxilas, não é? Porque de repente foi O metil a mais que atrapalhou. É uma questão de volume e não da hidroxila. Então tem várias coisas que eu preciso fazer que precisa ser pensado do ponto de vista químico medicinal para provar que aquele grupo é farmacofólio. Diga, mentalmente não,

experimentalmente isso. Como você fazia se eu fosse experimentalmente? Ah, sim. Acho que é isso que você quer dizer. Não, isso já é não tem não tem como fodir do Trabalho. Tem que ir lá e sintetizar e e avaliar a atividade biológica. Não existe o um o programa que olhe pra molécula original. Aliás, tem, não é? Porque o que o programa faz é comparar sua molécula com os bancos de dados existentes e vai se dizer: "Olha, eh, comparado com todos os farmacófilos já depositados, a sua molécula se encaixa nesse e que é a mesma atividade que

tá me dizendo que ela tem. Então os grupos são esses, mas Você tá fazendo uma analogia com conhecimento já estabelecida, se é uma atividade nova, porque vou aproveitar sua pergunta. Eh, esses pontosfólicos, essas interatórias fólicas concordam que de certa forma era uma um espelho, uma imagem negativa do sítio ativo. O sítio ativo, se aqui é um doador, o sítio ativo em algum lugar Aqui tem um aceptor. Se aqui é hidrofóbico, aqui tem um bolso hidrofóbico. aqui é uma carga positiva, no receptor é uma carga negativa. Então, a partir dos receptores, isso é a próxima aula,

a gente consegue criar modelos macrofóricos também. E aí eu vou comparar a minha molécula com os modelos farmacofóricos existentes para os receptores conhecidos. Mas eu não sei se Isso é mais trabalhoso ou menos trabalhoso do que sintetizar as moléculas. Se é tentativa e em parte sim, mas tem uma certa por onde que você vai seguir esse tentativo, que são as estratégias para quem já fez. É tipo assim, ó, eu vou fazer uma modificação bioisostérica, então eu sei o que que eu tô querendo avaliar com aquela modificação. Vai dar certo? Não sei. Então é tentativinha, né?

Mas tem formas de Eu ter uma resposta. Olha, eu quero avaliar se essa hidroxila é farmacofórica, já tive essa informação, tá? Tá? Então, o meu próximo passo é fazer um bisóster dela. Ah, será que aqui ela tá agindo como um doador de ligação de hidrogênio ou como um aceptor? E aí eu faço uma modificação para testar isso. Então tem estratégias que eu uso. Então não é totalmente as cegas, mas é tentativa eu. Sem o receptor, sem o alvo Macromolecular, é sempre tentativa eu. Quando tem o alvo macromolecular também não acerta sempre não, mas a gente

erra menos, tá? Sim. Então tem essa questão do aumento a possibilidade eh causar redução da potência. Isso é um agente confundidor. E mas eh por outro lado, quando eu faço a simplificação molecular, muitas vezes eu consigo dissociar efeitos tóxicos efeitos terapêuticos. Isso foi uma tentativa Desde sempre da morfina, né? eh retirar o efeito depressório do sistema respiratório da sedação, né? Eh, tirar a dependência, a euforia. Isso se busca através da simplificação. Tem alguns derivados de morfina que já tem efeitos depressórios muito menores que a morfina em si. Aqui tem um caso de maior sucesso que

é a partir da cocaína. Por simplificação molecular, se chegou Na procaína e depois na procaína mida, né, que é usado como anestésico superficial, né? Todo mundo que já viu o filme de ação aí, viu contém drogas, o pessoal vai lá, fura o saco da cocaína e passa na gengiva, né, para sentir que amorteceu e aí fala da qualidade, se é pura. O pessoal tem espectrômetro, né, na boca, coisa fantástica, né? Mas eh esse efeito de analgesia a gente conseguiu dissociar da cocaína por simplificação molecular, tá? Em alguns casos, essa flexibilidade que a molécula ganha é

útil para contornar problemas de resistência, porque bactéria, célula tmoral, CF, desenvolve resistência como uma delas é você ter uma mutação no sítio que impede que o ligante interaja. que a molécula é mais flexível, ela em vez de interagir aqui, que agora tá em pedimento histérico, ela vai para cá e pronto, tá? Aqui então a definição mais atual de Parlacófono que já trata então de características eletrônicas histéricas, histéreas, não mais de características, né? O que que é característica? muito amplo. Então, definiram que é eletrônica e esférias responsáveis pela interação com o alvo macromolecular, tá? Então aqui

tá especificado é a fase farmacodinâmica, né? Lá em 1960 isso não era claro, tá? E aí os professores Céser Barreiro e Carlos Monstor Fraga ainda reforçaram grupo farmacovo não é uma molécula ou associação de grupos tá? Então dizer que sufonamida confere a atividade antibiótica é errado, tá? Então, a gente precisa pensar não só em ter os farmacófagos, mas tê-los na disposição espacial correta, que é a bioativa. E aí a gente chega em outro problema porque para encontrar os sarcófagos, eu fiz simplificação, eu fui chegando em Moléculas mais flexíveis. Agora que a molécula é flexível, como

que eu sei a posição relativa dos gruposfóricos? Eu preciso fazer o caminho inverso. Ou eu volto para uma minha primeira molécula que era rígida e então ali eu sei a disposição como ocorreu na morfina. Aqui é a morfina. Aqui eu tô representando ela 3D, né, que é o mais correto. Identifiquei os grupos que Fazem interações farmacofóricas e vou representar agora as interações que esses grupos fazem. Pronto. Deixa eu ver se tem mais um. Ah, sim, mais um. Então, nessa posição aqui, eu tenho que ter um ã hydrogen bondceptor, então acceptor de ligação de hidrogênio. Aqui

um grupo que faz interações hidrofóbicas e aqui um grupo carregado positivamente para fazer interação iônica. Nessas distâncias, eu sei das distâncias porque a molécula original Era rígida. Mas não é sempre assim. Quando eu tenho molécula iniciais que são flexíveis, eu preciso recorrer a estratégias de higienificação molecular. Inicialmente eu vou fazer simplificação para encontrar quem são os gruposfóricos, mas depois eu vou ter que eh rigidificar essa molécula para ver a disposição espacial relativa dos grupos que fazem interações Farmacofólicas. Então aqui num exemplo, provavelmente vai ser o último, não é? A partir do Ribonabante, que é um

antagonista de receptor canabinoide. E vocês me perguntam para que que serve isso um antagonista de stepurcabinit. Aparentemente não tem utilidade nenhuma, recreativo, né? Mas a ideia é inibir aquela larica, né? Aquela vontade de mastigar algo, né? Então o antagonista é indicado para pessoas que têm obesedade, tá? Então encontraram quem eram os Grupos farmacofóricos do Ribonabante e passaram a fazer análogos mais rígidos. Vejam, isso daqui foi unido aqui, gerando um anel de cinco, um anel de seis, um anel de 1 2 3 4 5 6 7 e assim por diante. E isso vai dar uma disposição

para os grupos macofóricos diferente. E se a gente olhar aqui os valores de constante de inibição para dois tipos de receptor canabinoide, a gente vai ver que muda, né? Inicialmente era 1,8 para 514, passou para 2050 para 0,34, 14 para 227 e 0035 para 21 nanomolar, tá? Então a gente mostra aqui claramente que dependendo da disposição desses grupos macofóricos, eles vão ter maior afinidade pelo subtoopo um ou pelo subtis. Se não me falha a memória, é pelo subtipo dois que tá associado com a sensação de saciedade e Não necessidade de comer algo, tá? Então, no

caso aqui, provavelmente esse seria o mais indicado, tá? Tanto porque ele tem um índice de seletividade alto. Ah, mas se bem que pelo que tá falando aqui, eu tô enganado. Deve ser o um que deve ser o que tá associado, porque esse aqui tá mostrando que é o mais seletivo. Tá vendo? É. É. Então, eu acho que é o um que tá associado com a sociedade, tá? Quando agora a gente tem essa Rigidificação, a gente tem um efeito contrário na flexibilidade. A perda entrópica para assumir a conformação bioativa não existe mais, né? Eu gastei essa

penalidade antrópica na reação para juntar aqueles anéis. Eu gastei isso na química orgânica, mas a molécula já tá estável. e na conformação que eu quero. Então, por isso ela tem uma afinidade muito maior. Ah, sim, é verdade. Faz sentido, Tá? Nem sempre é possível gerar uma molécula totalmente rígida, tá? Muitas vezes a gente recorre a estratégias de restrição consamacional em vez de rigidificação total da molécula. Um exemplo é aqui do captopril. Para descobrir a conformação bioativa do capitopril, os grupos marcofóricos são essa carboxila e esse grupo tiol aqui. Inicialmente, bem, isso aqui é rígido, até

aqui é rígido, mas eu tenho uma Ligação, duas, três rotacionáveis. Isso quer dizer que esse grupo tiol ou sufidrila poderia estar em qualquer uma dessas regiões do espaço em relação à carboxila. Ou seja, eu não tenho ideia de qual que é a conformação bioativa. Agora, se eu começar a fazer análogos rígidos, a posição que esse grupo sufidrila ocupa pode ocupar no espaço, começa a ser menor, né? não dá para ocupar qualquer região no espaço. Então, Fazendo dois, três derivados com restrições conformacionais distintas ou crescentes, eu vou chegar a posições no espaço mais prováveis de serem

a conformação bioativa. E com base nisso, eu construo um ou dois ou três modelos farmacofóricos com distâncias distintas entre a sufidrila e a carboxila. Aqui é um outro exemplo, eu não vou me ater muito a ele. É basicamente a mesma coisa que eu disse no Captopril, mas agora ilustrando pra Dopamina. sintetizou esse derivado e esse descobriu que esse é inativo. Logo, essa é a conformação ativa, né, ou bioativa. Estão marcados aqui os grupos, eh, que seriam os farmacofóricos. E isso leva a esse modelo final aqui. Veja que esse modelo final, as esferas têm tamanhos diferentes.

O tamanho da esfera dá uma ideia da incerteza no espaço onde aquele grupo está ou da região onde aquele tipo De interação pode ocorrer. Por exemplo, uma interação hidrofóbica ou aromática entre dois anéis. Ela não ocorre só aqui, ela ocorre aqui, aqui, aqui, aqui, não é? Tem diversas regiões do espaço aqui que isso pode ocorrer. Para representar essa variabilidade, eu tenho uma esfera maior aqui, tá? Ligações de hidrogênio são mais direcionais, então, geralmente eu represento elas se eu tenho certeza de Onde que deve ser para uma esfera pequena. Mas se eu não tenho certeza de

onde que ela vai est e que pra direção ela vai ocorrer, para uma esfera maior e isso para todos os demais, tá? Só para finalizar, nós falamos hoje na criação do modelo farmacofórico baseado no ligante. Daqui duas aulas a gente vai falar dos modelos farmacofóricos quando eu tenho a estrutura do receptor, tá? Então, só para Complementar. E é claro que eu posso ter casos onde eu tenho o ligante dentro da estrutura do receptor e aí tudo isso vai casar para eu ter um modelo do macrofone mais correto e eu conseguir terminar a gente dúvidas?