Por que dois enatiômeros tem bioatividade tão radicalmente diferente?

Enantiômeros são isômeros ópticos que são a imagem especular um do outro, mas suas duas formas não podem ser sobrepostas. Os isômeros ópticos apresentam algumas similaridades e diferenças. Por exemplo, a temperatura de ebulição, fusão, densidade e solubilidade são iguais nos dois isômeros da molécula, já a atividade enzimática, odor e parâmetros PK/PD (farmacocinética/farmacodinâmica) são diferentes.

Um exemplo bem conhecido de enantiômeros com efeitos discrepantes é a talidomida, em que a S-talidomida tinha efeito teratogênico e a R-talidomia, efeito sedativo. Este fármaco era administrado nas décadas de 50 e 60 como sedativo para aliviar náuseas em mulheres grávidas, mas o efeito teratogênico da S-talidomida causava má formação do feto. A diferença entre as atividades dos enantiômeros provavelmente está relacionada com a seletividade de receptores e enzimas, que pode ser alterado conforme o arranjo espacial da molécula.

Apesar das moléculas serem parecidas, cada enantiômero apresentem metabolismo, toxicidade, farmacologia e farmacocinética diferentes, dessa forma, os efeitos no organismo podem ser completamente diferentes. Esses efeitos dependem do fármaco utilizado. No caso da talidomida, a R-talidomida tinha efeito sedativo e a S-talidomida efeito teratogênico.

Os enantiômeros são moléculas idênticas, mas invertidas, como se estivessem na frente de um espelho. Seus efeitos são radicalmente diferentes pois apesar de terem as mesmas propriedades físicas e químicas, sua interação com o plano de luz polarizada ou com outras moléculas quirais são diferentes. Consequentemente, possuem atividade biológica diferente, mesmo possuindo ligações químicas e distâncias semelhantes.

Um grande exemplo pode ser a talidomida, medicamento criado para controlar enjôos em mulheres grávidas, mas cujo enantiômero podia ser classificado com teratogênico, prejudicando má-formação fetal.