Robôs da KAIST produzem esqueletos de fármacos sem parar à luz visível

Um tubo estreito, um fio fino de líquido e um feixe de luz visível: é este o cerne de uma nova plataforma desenvolvida na KAIST, o Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia, onde uma equipa liderada pelo professor Yoonsu Park, do Departamento de Química, criou um laboratório de química que funciona sem que os investigadores toquem no equipamento entre as etapas. O robô mistura as matérias-primas, as bombas mantêm-nas em movimento e a luz dá início à reação. Depois, o equipamento analítico verifica o resultado.

O problema que a plataforma visa é conhecido de quem trabalha no desenvolvimento de fármacos. Mesmo quando um computador propõe uma molécula que poderá atuar como medicamento, é preciso produzi-la antes de se poder testar a sua eficácia e segurança. Pequenas alterações na estrutura molecular podem exigir condições de reação totalmente novas, e um processo bem-sucedido à pequena escala pode ter de ser ajustado de novo quando a produção aumenta, porque a luz ou o calor não chegam a todas as partes da mistura da mesma forma. A resposta da equipa é um processo em fluxo contínuo: as matérias-primas são alimentadas de forma constante através de um tubo estreito, em vez de serem misturadas num grande lote. O tubo estreito ajuda a luz a atingir uniformemente toda a solução, e o rendimento aumenta ao prolongar o mesmo processo no tempo.

A química no centro do trabalho é um método de edição de um único átomo. Substitui o átomo de oxigénio do furano, um material de partida, por azoto, o que transforma diretamente os furanos em N-metil-pirróis, um esqueleto usado no desenvolvimento de fármacos. A equipa aplicou o método a mais de 20 compostos à base de furano e refere que a parte pretendida de produtos naturais estruturalmente complexos pôde ser modificada sem alterar o resto da molécula. Estas modificações são importantes, porque podem alterar a forma como um fármaco se liga às proteínas do organismo.

Para os responsáveis pelo desenvolvimento de fármacos, o ganho prático está na rapidez da fase de comparação. Os testes costumam implicar a produção de várias versões ligeiramente diferentes de um composto e a verificação de qual se liga melhor a uma proteína-alvo ou é menos tóxica. Espera-se que a plataforma facilite a obtenção dessas variantes, e Park afirmou que o sistema deverá permitir quantificar e reproduzir as condições de reação. A equipa não indica qualquer calendário para utilização fora do laboratório e não apresenta rendimentos, volumes de produção nem custos, pelo que o ganho para a indústria farmacêutica continua a ser uma perspetiva que ainda não foi medida fora da KAIST.

Por agora, o resultado é uma plataforma de laboratório em funcionamento, descrita na JACS Au, que mostra que uma cadeia que vai das matérias-primas à análise pode decorrer sem etapas manuais. Se a reprodutibilidade que Park descreve se confirmar noutros laboratórios, o tempo que decorre entre a concessão de uma molécula e a obtenção de uma amostra testável poderá diminuir, mas o artigo ainda não indica em quanto.