QMA 01 - CADD

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Sejam bem vindos 
à Química Medicinal Avançada
Prof. Raul Araújo Jr.
Modelo chave-fechadura
Disciplina: Química Medicinal 
Avançada
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: 
Desenvolvimento de fármacos com auxílio de computador (CADD).
Relação Estrutura Atividade Quantitativa – QSAR
Determinação de propriedades físico-químicas de ligantes.
Introdução à síntese de fármacos
Drugbank e Molinspiration.
Desenho de estruturas 
Banco de dados de Proteínas (PDB)
Modelagem Comparativa por homologia.
Patentes de medicamentos
1ª Avaliação Semana Profissionalizante 2ª Avaliação
1ª Avaliação
Formação de grupos de 5 alunos
Prova (Google Forms)– 8,0 pts 
Questões objetivas e subjetivas
Trabalho – 2,0 pts 
A definir
Cuidado no prazo de entrega
Obs: Esse formato será apenas se as aulas on line permanecerem
2ª Avaliação
Revisão para a prova
Aula anterior a data da prova (Se possível!)
Prova teórica – 10,0 pts 
Questões objetivas e subjetivas (ou colegiada)
Assuntos: Todo o assunto
Prova Prática – 10,0 pts
Avaliação a definir
Média final: Teórica + Prática / 2
Vistas, revisão e entrega de prova
Na aula seguinte da prova
2ª chamada
e Prova Final
Prova – 10,0 pts 
Questões objetivas e subjetivas
Assuntos: Todos os assuntos
Vistas, revisão e entrega de prova
Na aula seguinte da prova
Frequência:
- Avaliações
- Oficinas profissionalizantes
Média para aprovação: 7,0 pts
Média para ir para Final: No mínimo 8,0 pts
E-mail: jraularaujo@hotmail.com
Whatts app: 985252522
Ninguém solta a mão de ninguém
Desenvolvimento de fármacos 
com auxílio de computador
(CADD)
Disciplina: Química Medicinal Avançada
Prof. Raul Araújo Jr.
Desenvolvimento de novos fármacos
Triage
m
Resultados
Seleção
Protótip
o
✔Estrutura Química conhecida
✔Com alguma função farmacológica
✔Precisa de melhorias
Início dos anos 90 - Desenvolvimentos nas áreas de química combinatória
e tecnologias de triagem de alto rendimento
Porém, 40 a 60 % dos produtos finais 
apresentaram falhas
Deficiências de absorção, distribuição, 
metabolismo, excreção e toxicidade
Como avaliar antecipadamente a potência (atividade)?
Como definir os potenciais passivos de ADME / Tox?
Ferramentas computacionais e recursos para o
armazenamento, gerenciamento, análise e modelagem de
compostos, para avaliação sistemática de candidatos potenciais
antes de serem sintetizados e testados
Desenvolvimento de fármacos 
com auxílio de computador
(Computer assisted drug design – CADD)
O que o computador pode fazer?
✔Visualização 3D da estrutura;
✔Grupo farmacofórico;
✔Grupos funcionais;
✔Aspectos estereoquímicos dos
fármacos e sua atividade biológica;
✔Relacionar a estrutura e as
propriedades físicas;
✔Predizer os mecanismos
moleculares envolvidos na ação dos
fármacos.
Banco de dados
A acessibilidade de dados é fundamental para o sucesso de uma pesquisa
de descoberta e desenvolvimento de medicamentos.
Um grande número de moléculas orgânicas, sequencias biológicas e
informações relacionadas foram acumuladas na literatura científica e relatos
de casos.
Bancos de dados de pequenas moléculas
Incluem bancos de dados de compostos químicos conhecidos, drogas,
carboidratos, enzimas, reagentes, produtos naturais e compostos derivados de
produtos naturais
De onde vem as informações?
Bases de Dados Biológicas
O sequenciamento do genoma humano e de outros organismos modelo
produziu quantidades cada vez maiores de dados relevantes para o estudo de
doenças humanas.
Modelo chave-fechadura
RECEPTOR
MODELAGEM, ANÁLISE, OTIMIZAÇÃO E 
ENVOLVIMENTO COMPUTACIONAL
✔Comparação de sequência 
✔Segmentação de proteínas
MODELAGEM, ANÁLISE, OTIMIZAÇÃO E 
ENVOLVIMENTO COMPUTACIONAL
Uma vez que a estrutura de uma proteína homóloga foi
identificada, um modelo 3D da estrutura alvo pode ser construído por
modelagem comparativa.
Técnicas baseadas em receptores
19.000.000
As ferramentas computacionais são cada vez mais utilizadas
como uma maneira econômica de selecionar, modelar, analisar e
otimizar potenciais candidatos a protótipo.
Técnicas baseadas em ligantes
250.000
Técnicas baseadas em Ligantes
Ligand-Based Drug Design (LBDD)
Interações com receptores: Correlação entre a atividade
biológica experimental de compostos conhecidos e suas
estruturas químicas.
?
?
?
Técnicas baseadas em Receptores
Structure-Based Drug Design (SBDD)
Cristalografia de raios-X ou Ressonância Magnética Nuclear
? ? ?
Técnicas baseadas em receptores
Structure-Based Drug Design (SBDD)
Método dependentes do bioreceptor/enzima, também chamado
planejamento direto.
A estrutura do receptor é conhecida, por meio de Cristalografia
de raios-X ou Ressonância Magnética Nuclear.
Técnicas baseadas em Ligantes
Ligand-Based Drug Design (LBDD)
Método independentes do bioreceptor/enzima, também chamado
planejamento indireto.
As interações com receptores são considerados por meio da
correlação entre a atividade biológica experimental de compostos
conhecidos e suas estruturas químicas, através da seleção de
parâmetros físico-químicos (descritores).
Relação Estrutura Atividade (SAR)
SAR - Relação qualitativa entre estrutura química e atividade biológica
QSAR – Relação quantitativa entre estrutura química e atividade biológica
F
Métodos Computacionais em Sistemas Biológicos
✔ Mecânica clássica / Molecular (MM) – Energia de Newton
✔ Mecânica Quântica (MQ) – Energia quântica
Podem executar cálculos de ENERGIA POTENCIAL DE SUPEFÍCIE
(PES), ou seja, a concretização das forças de interação entre os átomos
em uma molécula com finalidade de obter informações estruturais desta
molécula.
✔ Natureza da molécula
✔ Tipo de informação obtida
✔ Recursos computacionais
✔ Disponibilidade em usar determinados parâmetros.
Qual método é o melhor????
Depende!
1 - Quais as desvantagens de não utilizar o auxílio do
computador para o design de novos fármacos?
2 – Cite 4 funções do CADD.
3 – Quais métodos utilizados para identificação de proteínas
e qual principal função?
4 – Qual diferença entre as técnicas LBDD e SBDD?
5 – Quais são os métodos computacionais que envolvem a
energia do sistema biológico? O que eles fazem?
As férias já acabaram?