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O supercomputador Quriosity identifica e otimiza moléculas promissoras para um projeto de investigação pública

Basf apoia a pesquisa de ingredientes ativos contra o coronavírus

25/06/2020

No âmbito da iniciativa ‘Helping Hands’, a Basf está a doar desinfetantes e máscaras, mas não só. Também está a apoiar, a nível mundial, grupos académicos de investigação na pesquisa de um ingrediente ativo adequado para o tratamento de doentes infetados com o coronavírus.

“A Basf não desenvolve ingredientes ativos farmacêuticos, mas temos experiência de mais de 150 anos na investigação de substâncias. Isto significa que dispomos de conhecimento e de bibliotecas de substâncias com os mais diversos ingredientes ativos”, informa Peter Eckes, o diretor da área de investigação de Biociência na Basf. Para além disso, a empresa desenvolveu os seus próprios programas informáticos para desenhar moléculas e tem o seu próprio supercomputador chamado Quriosity. “Queremos investir a nossa grande capacidade de investigação para, desta forma, contribuir para o combate contra a pandemia do coronavírus”, sublinha o responsável. Aqui a empresa adotou diferentes abordagens.

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O Quriosity foi usado pelos investigadores da Basf para encontrar novas moléculas que poderão ajudar a criar um inibidor da protéase viral principal, uma enzima essencial do SARS-CoV-2.

Com o objetivo de identificar rapidamente um ingrediente ativo adequado contra o coronavírus SARS-CoV-2, a nível mundial, os institutos académicos estão a testar, em culturas de células, o efeito de medicamentos homologados e já usados em outras doenças virais. No entanto, é possível que o efeito destes compostos não seja suficiente. Por isso, é necessário investigar e identificar derivados melhorados dos ingredientes ativos. Focados neste objetivo, os investigadores da Basf passaram pela “peneira” informática a biblioteca interna de substâncias com vários milhões de moléculas e conseguiram identificar 150 candidatas promissoras. A Basf disponibiliza agora estas moléculas gratuitamente a grupos de trabalho académicos e permite também a sua utilização para investigação sem reivindicação de patente própria. “Estamos a apoiar, há muitos anos, a pesquisa académica de produtos farmacêuticos contra doenças infeciosas como, por exemplo, a malária. Assim, quanto ao projeto atual, foi possível recorrer imediatamente aos nossos contactos e processos já estabelecidos”, explica Matthias Witschel, investigador na área de investigação de Biociência da Basf.

Supercomputer Quriosity modela moléculas adequadas

Uma segunda abordagem foi iniciada por químicos da unidade de Química Computacional. Perguntaram-se como poderiam rapidamente ajudar, com os seus conhecimentos, na pesquisa de ingredientes ativos e encontraram o projeto ‘Covid-19 Moonshot’ da PostEra, uma start-up. Neste projeto, cientistas de todo o mundo participam voluntariamente na pesquisa de um inibidor da chamada protéase viral principal, uma enzima essencial do vírus. A função do inibidor é evitar que o vírus se multiplique no organismo humano. Os investigadores da Basf também participaram nesta pesquisa conjunta e desenharam inúmeras novas moléculas com um programa de computador desenvolvido na Basf, bem como com o supercomputador Quriosity. Por fim encontraram 20 moléculas que, em simulação, se encaixam perfeitamente no centro ativo da protéase principal. Disponibilizaram estas moléculas, como sugestão, aos investigadores da iniciativa para estudos posteriores.

“No entanto, não sabemos sempre se as moléculas simuladas em computador podem de facto ser sintetizadas e, nesse caso, com que facilidade”, explica Klaus-Jürgen Schleifer, professor catedrático e o diretor da Química Computacional na área de investigação de Biociência Digital na Basf. Por essa razão, os investigadores da Basf ainda têm uma terceira abordagem que foca precisamente este aspeto. Com o supercomputador, testaram todos os compostos que podem ser sintetizados principalmente por um dos produtores contratados pelo projeto Covid-19 Moonshot. “Estamos a falar aqui de cerca de 1,2 mil milhões de possíveis compostos para os quais já foi calculado o potencial para inibir a protéase principal do SARS-CoV-2”, diz Klaus-Jürgen Schleifer. A vantagem: Todas as moléculas promissoras podem ser sintetizadas rapidamente e testadas de imediato em experiências. A Basf vai também disponibilizar ao público estes resultados através do projeto 'Covid-19 Moonshot'.

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