Moléculas pequenas e a cura de doenças com a quiminformática

Dentro dos campos da biologia molecular e da farmacologia, uma molécula pequena é um composto orgânico de baixo peso molecular (<900 daltons) que pode regular um processo biológico, com um tamanho da ordem de 1 nm. É interesse afirmar que remédios feito com moléculas pequenas ajudam a regular um alvo biológico, como uma enzima, canal ou receptor, para modificar um processo de doença. Além disso, devido ao seu tamanho pequeno, moléculas pequenas têm o benefício de poder atravessar as membranas celulares para atingir alvos na célula.

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Mais de 80% das novas moléculas terapêuticas aprovadas nos últimos 20 anos são moléculas pequenas. Há ainda muito o que fazer pois apenas uma pequena parte do conjunto de possíveis moléculas pequenas foi explorado. Por exemplo, em 2007, os pesquisadores apontaram que 11 átomos de carbono, nitrogênio, oxigênio ou flúor podem ser sintetizadas cerca de 26 milhões de moléculas pequenas. Por outro lado, apenas 63.850 moléculas já foram sintetizadas. Em outras palavras, apenas cerca de 0,3% das possibilidades foram exploradas ainda.

Mais de 80% das novas moléculas terapêuticas aprovadas nos últimos 20 anos são moléculas pequenas.

Em 2018, o Centro de Avaliação e Pesquisa de Medicamentos (FDA) da Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (CDER) aprovou um recorde de 59 novos medicamentos, superando o recorde anterior de 53 em 1996 e das 46 em 2017. Dentre os medicamentos, as moléculas pequenas dominaram com a aprovação de 42 medicamentos (71%).

Uma explicação para esse fenômeno está no fato de que o desenvolvimento de pequenas moléculas terapêuticas é mais fácil e menos dispendioso. As ferramentas da físico-química e da biologia estrutural hoje permitem analisar essas moléculas e seus alvos muito mais rapidamente do que no passado.

Sem sombras de dúvidas a bioinformática química exerce papel tem evoluído consideravelmente principalmente para ajudar a atender às necessidades químicas e biológicas moleculares da toxicogenômica, farmacogenômica, metabolômica e biologia de sistemas. A bioinformática química combina as ferramentas centradas em sequência da bioinformática com as ferramentas quimiográficas da “quiminformática”.

O termo quiminformática, que é uma forma abreviada de “informática química”, foi cunhado por Frank Brown há quase 15 anos. Quiminformática (como é conhecida na América do Norte) ou quimioinformática (como é conhecida na Europa e no resto do mundo) é na verdade um primo próximo da bioinformática. Assim como a bioinformática é um campo da tecnologia da informação preocupada com o uso de computadores para analisar dados biológicos moleculares, a quiminformática é um campo da tecnologia da informação que utiliza computadores para facilitar a coleta, armazenamento, análise e manipulação de grandes quantidades de dados químicos.

Fonte:

Pour la Science

Wikipedia

Value Chain Insights

Wishat, D. S Chapter 3: Small Molecules and Disease