Qual é a importância de se conhecer a teoria “chave-fechadura” para o desenvolvimento de novos medicamentos?

A complementaridade molecular indispensável para a interação do fármaco (micromolécula) com seu receptor pode ser ilustrada pelo modelo chave-fechadura, de maneira simplificada. Neste modelo, proposto pelo químico Emil Fischer para explicar as especificidades entre enzima e substrato, podemos comparar a biomacromolécula como a fechadura, o sítio receptor com o “buraco da fechadura” e as diversas chaves como ligantes do sítio receptor. Neste caso, o ato de “abrir a porta” ou “não abrir a porta” representariam as respostas biológicas desta interação, isto é gerar resposta biológica ou não gerar. 

Podemos evidenciar três principais tipos de chaves: 

• a chave original ou perfeita: que se encaixa de maneira perfeita a fechadura, permitindo a abertura da porta. Corresponderia ao agonista natural (endógeno), que interage com o sítio receptor da biomacromolécula, desencadeando uma resposta biológica; 
• a chave modificada: com propriedades estruturais semelhantes à chave perfeita que permitem seu acesso à fechadura e a abertura da porta. Corresponderia a um agonista modificado da biomacromolécula, sintético ou de origem natural, capaz de reconhecer o sítio receptor e desencadear uma resposta biológica qualitativamente idêntica àquela do agonista natural; e 
• a chave falsa: que apresenta propriedades estruturais mínimas que permitem seu acesso à fechadura, sem ser capaz entretanto de permitir a abertura da porta. Corresponderia ao antagonista, sintético ou de origem natural, capaz de ligar-se ao sítio receptor, porém, sem promover uma resposta biológica e bloqueando a ação do agonista endógeno e/ou modificado (chave original ou modificada), ocasionando uma resposta qualitativamente inversa àquela do agonista. 

A partir dos três casos (chave, chave modificada e chave falsa) podemos distinguir duas etapas relevantes na interação da micromolécula com a biomacromolécula que contém a subunidade receptora: 

• interação micromolécula-receptor: expressa pelo termo afinidade. Afinidade é a capacidade da micromolécula se ligar ao sítio complementar de interação; 
• geração da resposta biológica: expressa pelo termo atividade intrínseca. Atividade intrínseca: é capacidade do sistema ligante-receptor, uma vez ligado, desencadear uma determinada resposta biológica.

Referência

PORTAL EDUCAÇÃO. Modelo Chave-Fechadura. Disponível em: <https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/modelo-chave-fechadura/38887>. Acesso em: 22 jul. 2018.