Linhas de Pesquisa & técnicas empregadas
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O NEQUIMED está focado no estudo de compostos que atuam como antiparasitários (sobretudo para a doença de Chagas) e antitumorais. Diversas técnicas são usadas para a seleção, planejamento e teste das novas moléculas bioativas, conforme listado abaixo:
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1. Métodos em quimioinformática e quimiogenômica:
O planejamento de novas substâncias químicas bioativas é realizado através das estruturas moleculares dos ligantes, protótipos ou fármacos (LBDD) e dos alvos biomacromoleculares (SBDD). Métodos em mineração de dados associados a processos de reconhecimento molecular são usados para a definição do espaço químico-biológico que contemple as propriedades farmacodinâmicas e farmacocinéticas das diferentes fases farmacêuticas da gênese planejada de fármacos.
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2- Determinação experimental do coeficiente de partição, P, como descritor dos fenômenos de permeabilidade:
A cromatografia a líquido em fase reversa é utilizada para a determinação do coeficiente de partição de ligantes, protótipos e fármacos, pelo uso de colunas recheadas com membranas imobilizadas artificialmente. Métodos quimiométricos são usados para o estabelecimento de relações estrutura-retenção (QSRR). A separação enantiomérica de fármacos também é realizada por RP-HPLC empregando-se colunas quirais. O planejamento de seletores quirais com melhores poderes de enantiorresolução e enantiosseparação é realizado por métodos em quimioinformática.
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3. Determinação das propriedades termodinâmicas de fármacos:
A biocalorimetria de titulação isotérmica ultrassensível (uITC) e a de calorimetria de varredura diferencial (nDSC) são usadas para a determinação da “assinatura termodinâmica” de novas substâncias químicas bioativas e estabilidade enzimática. A constante de associação, estequeometria da interação fármaco-receptor, entalpia, entropia e energia livre são obtidas em um único experimento. O estudo detalhado dos fenômenos de compensação entalpia-entropia permite a correta identificação de substâncias bioativas. Somente as moléculas com o perfil termodinâmico apropriado são incluídas no espaço químico-biológico.
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4. Ensaios celulares:
Os ensaios celulares são usados para a identificação das propriedades farmacológicas de interesse. Neste sistema, múltiplos mecanismos de ação são estudados, além da possibilidade de administrar moléculas bioativas de forma combinada. A resposta celular pode ser detectada em diferentes níveis de complexidade, desde a modulação de uma macromolécula, de sua rota bioquímica, até a observação da mudança de fenótipo ou da replicação celular. Desta forma, os resultados biológicos são importantes para validar as hipóteses desenvolvidas a partir dos modelos computacionais e também para checar suas limitações.
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5. Biologia química de sistemas:
A biologia química de sistemas será estabelecida para o estudo de moléculas antitumorais para o câncer de próstata. Esta linha envolve o estabelecimento de uma nova estrutura de pesquisa das moléculas bioativas e alvos de interesse usando a informação biológica provenientes da bioinformática e quimioinformática. Para tal, modelos de biologia de sistemas e de ensaio virtual do ligante são agregados em uma única interface, de forma que seja possível obter informações químicas e biológicas do sistema em estudo de forma integrada.
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Técnicas Empregadas
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Nossos pesquisadores promovem a manutenção de sistemas e inovação na busca de novas substâncias químicas bioativas.
Novos conhecimentos são gerados pelo emprego de métodos em quiminformática e quimiogenômica: planejamento molecular baseado em estruturas dos ligantes e dos alvos biomacromoleculares.
Planejamento de fármacos baseado em computadores Cromatografia a líquido em fase reversa, RP-HPLC, Biocalorimetria de titulação isotérmica ultrassensível (uITC), Biocalorimetria de varredura diferencial (nDSC), Biocalorimetria de fluxo (em colaboração no Brasil e Exterior), Fluorimetria, Modificação molecular.
1. Determinação do coeficiente de partição de fármacos (HPLC). Em colaboração com o Prof. Fernando Lanças (IQSC/USP)
2. Biocalorimetria de titulação isotérmica ultrassensível (uITC). Espectrofometria
1. VP-ITC (MicroCal)
2. n-DSC (TA)
3. UV-Vis
3. Biocalorimetria de fluxo. Em colaboração com o Prof. Pedro Volpe (UNICAMP)
4. Fluorimetria
5. Espectrometria de massas. Em colaboração com o Prof. Fernando Lanças (IQSC/USP)
6. Modificação molecular. Em colaboração com o Prof. Pedro Berci (IQSC/USP)
7. Ressonância Magnética Nuclear