Receptores

Design de farmacos

Receptores

Design de farmacos

Custódia Fonseca

BibliografiaBibliografia

G. L. Patrick, “An Introduction to Medicinal Chemistry”, 2nd

Edition, Oxford University Press, Oxford, 2001

J. Saunders, “Top Drugs, Top Synthetic Route”, Oxford SciencePublications, Oxford, 2000

H. Lüllmann et al, “Color Atlas of Pharmacology”, Thieme, Stuttgart, 2000

C. R. Ganellin and S.M. Roberts, “Medicinal Chemistry” 2nd

Edition,Academic Press, London, 1993

R. B. Silverman, “Organic Chemistry of Drug Design and DrugAction”, Academic Press, London, 1992

Qual o objectivo do estudo destes tópicos?

Qual o objectivo do estudo destes tópicos?

Conhecimentos úteis para uma futura carreira na industria farmacêutica, aos vários níveis:– Produção (síntese e analise de

compostos)– Controle de qualidade– Marketing e comercialização de

medicamentos

Química médicaQuímica médica

É a ciência que procura descobrir e desenvolver (design) novos químicos que possam ser úteis como medicamentos.Pode envolver a síntese, estudo da relação entre a estrutura e actividade biológica podendo elucidar a interacção entre o composto e o sitio alvo.

O medicamentoO medicamento

(def.) conjunto de substâncias nem todas fisiologicamente activas, reunidas pelo farmacêutico sob forma estabelecida e que administrado ao doente pode curá-la ou pelo menos minorar-lhe o sofrimento. As substâncias activas fisiologicamente que entram na constituição dos medicamentos designam-se por substância, ou droga (medicinais), ou fármaco ou principio activo.

Formulação do medicamento (ex: comprimido)

Formulação do medicamento (ex: comprimido)

Principio activoDiluente: dextroxe, celulose ou lactoseLigante: gelatina, amido, alginato de sódioLubrificante: óleo vegetal, glicol de polietilenoAgente molhante: detergenteDesintegrante: amido, ácido alginicoCorante e adoçante

Ex: NorefedrinaEx: Norefedrina

Classificação dos farmacosClassificação dos farmacos

Anti-infecciosos: antibioticos

Anti doenças doenças malignas: quimioterapia contra o cancro

Contra doenças não infecciosas:

– Sistema nervoso: antidepressivos e analgésicos

– Sistema circulatório: antitrombótico

– Sistema endócrino: diuréticos e contraceptivos orais

– Sistema imunitário: imunosupressivos nos transplantes de orgãos.

Sítios alvo dos medicamentos:Sítios alvo dos medicamentos:

Diferenças entre os diferentes tipos de células: ex: células das bactérias e dos mamíferos;

Mensageiros químicos: hormonas e os neurotransmissores

Biosíntese

Enzimas

Hormona ou neurotransmissor

Receptor

Metabolismo

Enzimas

Regulação

Acção

Hormona vs neurotransmissorHormona vs neurotransmissor

ReceptoresReceptores

O que são? São glicoproteínas situadas na membrana da célula nervosa ou célula alvo com a qual a substância transmissora ou farmaco pode interagir produzindo uma resposta biológica.

Que tipos de ligações estabelecem com o neurotransmissor?

– Ligações de hidrogénio

– Ligações iónicas

– Forças de Van der Waals

– Ligações covalentesN

O

N CH2CH2

HNH

CH2CH3CH2CH3

H3CH2CH2CH2CO

dipolo-dipolo

hidrofóbico

transferência de carga

hidrofóbicoligação de hidrogénio

iónica ou ião-dipolo

hidrofóbica

Ex: dibucaine (analgésico local)

NeurotransmissoresNeurotransmissores

H3C

O

O CH2CH2N(CH3)3Cl

Acetilcolina

HO

HONHR

OH

R = H noradrenalina = norepinefrinaR = CH3 adrenalina = epinefrina

HO

HONH2

Dopamina

HO

NH

NH2

Serotonina

NHN NH2

Histamina

H2N CH2CH2 CO2H

Ácido γ-aminobutirico(GABA)

Receptores tipos e subtiposReceptores tipos e subtiposReceptor Tipo Subtipo Exemplo de

terapia agonista

Exemplo de terapia antagonista

Colinergico Nicotinico (N) Muscarinico (M)

Nicotinico (4 subtipos) M1-M5

Estimulação da mobilidade do tracto GI (M1) Glaucoma

Bloquedor neuromuscular e relaxante muscular (N) Úlceras pepticas Vomito (M)

Adrenergico (Adrenoreceptores)

α1, α2 β

α1A, α1B,

α1D α2A- α2C β1, β2, β3

Anti-asmático (β2)

Bloqueadores β ( β1)

Dopamina D1, D2, D3, D4, D5

Doença de Parkinson

Anti-depressivo (D2, D3)

Histamina H1-H3 Vasodilatação (uso limitado)

Tratamento das alergias, sedação (H1) Antiulcera (H2)

Opiáceos ou do tipo

µ,κ, δ, ORL1

Analgésico (k)

Antidoto da morfina (overdose)

Serotonina (5-Hidroxi-triptamina)

5HT1-5HT7 5HT1A, 5HT1B, 5HT1D-1F 5HT2A-2C 5HT5A 5HT5B

Antimigraina (5-HT1D) Estimulação da mobilidade do tracto GI (5-HT4)

Anti-emetico (5-HT3) Ketanserina (5-HT2)

Estrogénio Contracepção Cancro da mama

Target dos farmacosTarget dos farmacos

Biosíntese Hormona ou neurotransmissor

Receptor

Metabolismo

Regulação

Efeito

Agonista Antagonista

Célula

Quando ocorre doença 2 situações podem ocorrer:

1.São libertados muitos mensageiros, o que faz com que a célula fique “saturada”;

2.Falta de mensageiros a célula torna-se lenta

Agonista vs AntagonistaAgonista vs Antagonista

Agonista: substância biológicamente

activa que ao ligar-se ao receptor causa

efeito

Antagonista: substância que ao ligar-se

ao receptor não produz efeito

O que se passa a nível molecular?O que se passa a nível molecular?

Neurotransmissor liga-se ao receptor através de um

sitio que lhe é análogo, provocando uma alteração

da forma do receptor o que pode conduzir a uma de

duas hipóteses:

– Abertura dos canais dos iões;

- Activação de enzimas ligados à membrana via

proteina -G

Controle dos canais de iõesControle dos canais de iões

O movimento dos iões Na+ K+ e Cl- é crucial no funcionamento de uma célula nervosa

Hiperpolarização e despolarização

K+Cl-Na+

célula

Estrutura de receptoresEstrutura de receptores

Podemos agrupar os receptores em “famílias” de acordo

com a sua estrutura e função:

1. Receptores que controlam os canais de iões (2-TM, 3-TM, 4-

TM; TM = transmembranares);

2. Receptores acoplados à proteína-G (7-TM);

3. Receptores ligados à kinase (1-TM);

4. Receptores intracelulares: situam-se no citoplasma, levam

horas ou dias a responder. Interagem com as hormonas

esteróides.

Estrutura dos receptores dos canais de iões (4-TM)Estrutura dos receptores dos canais de iões (4-TM)

Estrutura de outros receptoresEstrutura de outros receptores

Estrutura de receptores acoplados a proteina-GEstrutura de receptores acoplados a proteina-G

Receptores acoplados a proteina-GReceptores acoplados a proteina-G

São activados por vários tipos de neurotransmissores e

hormonas: monoaminas (dopamina, histamina,

serotonina, acetilcolina, noradrenalina), nucleotidos,

lipidos, neuropeptidos, hormonas peptidas, hormonas

proteicas e hormonas glicoproteicas, glutamato e iões

cálcio.

Diferentes mensageiros ligam-se ao receptor em

diferentes áreas da proteína G.

Activação das enzimas via proteina-GActivação das enzimas via proteina-G

Função da subunidade αFunção da subunidade α

Existem pelo menos 20 tipos diferentes cada uma com diferente alvo e efeito;

Consideremos apenas duas vias a activação da adenilato ciclase e activação da fosfolipase C.

Activação da adenilato ciclase , pela αsActivação da adenilato ciclase , pela αs

Activação da adenilato ciclase (ex: adrenalina)Activação da adenilato ciclase (ex: adrenalina)

Inactivação da adenilato ciclase , pela αi

Inactivação da adenilato ciclase , pela αi

αi resulta da fragmentação da proteína-Gi

que inibe a adenilato ciclase.

Receptores da proteína-Gi são: muscarínico M2 (músculo cardíaco), adrenoreceptores-α2 (músculo liso) e receptores opiáceos no sistema nervoso central.

Farmacos que actuam com a cAMPFarmacos que actuam com a cAMP

N

N N

HN

O

OCH3

H3C

Teofilina

N

N N

N

O

OCH3

H3C

Cafeina

CH3

Inibem a fosfodiesterase que á enzima responsável pela metabolização do cAMP, pelo que a sua actividade é prolongada

Activação da fosfolipase CActivação da fosfolipase C

Receptores 7-TM →activação da proteina Gq →libertação da subunidade αq

→ activação da fosfolipaseC que catalisa a hidrólise fosfatidilininositol difosfato →forma-se o inositoltrifosfato(IP3) + diacilglicerol (DG)

Acção do mensageiro secundário-diacilglicerolAcção do mensageiro secundário-diacilglicerol

Acção do mensageiro secundário -inositol trifosfatoAcção do mensageiro secundário -inositol trifosfato

Estudo do modo de acção de alguns farmacos usados no tratamento da:Estudo do modo de acção de alguns farmacos usados no tratamento da:

AsmaDoenças de coraçãoHipertensãoÚlcera Doença ParkinsonEpilepsia

Constituição do sistema nervosoConstituição do sistema nervoso

Sistema nervoso somático: está associado ao

movimento voluntário;

Sistema nervoso autónomo (vegetativo):

juntamente com o sistema endocrino controla

o meio interno. È constituído pelo sistema

nervoso simpático e parassimpático.

Sistema nervoso central: cérebro e espinal medula

Neurotransmissores no sistema nervoso periféricoNeurotransmissores no sistema nervoso periférico

Adrenoreceptores- respondem à adrenalina e noradrenalinaAdrenoreceptores- respondem à adrenalina e noradrenalina

Existem dois tipos principais de adrenoreceptores os α e os β

diminui motilidade-Intestino

Aumenta (β1)-Batimentos cardíacos

Relaxa (β2)-Músculo bronquialRelaxa-Útero

-contracçãoSistema vascular

βαReceptores majoritários

Farmacos anti-asmaFarmacos anti-asma

Asma: falta de ar, respirar a

custo devido à constrição dos

músculos lisos dos pulmões;

Broncodilatador natural:

adrenalina

Efeitos adversos adrenalina:

aumentos dos batimentos

cardíacos e da pressão arterial

Isoprenalina: selectiva para os

β-receptores mas era

metabolizada rapidamente

HO

HOHCOH

CH2HN

Adrenalina

CH3

HO

HOHCOH

CH2 N

Isoprenalina

CH3

CH3

HO

HOHCOH

CH2 N

Isoprenalina

CH3

CH3 MAOHO

HOHCOH

COOH(oxidação)

(ácido 3,4-dihidroximandelico)

Evolução dos brondilatadoresEvolução dos brondilatadores

HO

HOHCOH

CH2 N CH CH3

CH3CH3

β2 selectivo

COMTH3CO

HOHCOH

CH2 N CH CH3

CH3CH3

(catecol metil transferase)

HOH2C

HOHC

∗

OHCH2 N C

H CH3CH3

CH3

(R)-SalbutamolPontes de hidrogénio

(só enantimero "R" é activo

Amina pode ser prim ou sec ou aryl

Síntese do salbutamol (agonista β2)Síntese do salbutamol (agonista β2)

HO2C

CH3CO2

HO2C

CH3CO2 COCH3

AlCl3/PhNO2 MeOH/HClMeO2C

CH3CO2 COCH3

Br2/CHCl3

MeO2C

CH3CO2 COCH2BrEtCOMe

MeO2C

CH3CO2 COCH2 NCH2Ph

R

LiAlH4/THF

HOH2C

CH3CO2 CH(OH)CH2

HO2C

CH3CO2 COCH2HN

R

Rearranjo de Fries

H2, Pd/C

PhCH2NH-R

NCH2Ph

R

R= t-Bu = salbutamol

Farmacos usados no tratamento de doenças de coração e hipertensãoFarmacos usados no tratamento de doenças de coração e hipertensão

São bloqueadores β = antagonistas β = antagonistas da

adrenalina e noradrenalina

Aumentam os batimentos cardíacos sem afectar a força de

contracção e têm uma função vasodilatadora das artérias

conorárias. Têm ainda a capacidade de dilatar os vasos

sanguíneos periféricos, pelo que têm uma função anti

hipertensão.

A nível molecular: evitam a subida intracelular do Ca2+ →

diminuição do complexo Ca2+/calmudolina o que impede a

contracção do músculo

Farmacos contra a angina de peitoFarmacos contra a angina de peito

Têm também actividade anti-hipertensiva

Passa a barreira hemato-encefálica

H2NOCH2C O CH2CHOH

CH2 NH CH(Me)2

Atenolol

OCH2

HCOH

H2N CH

CH3

CH3

1965 - Propanolol

Farmacos anti-hipertensivosFarmacos anti-hipertensivos

O

NH(CH)(Me)2

OH

R'R'

R

OMe

Me

NNC

O

Cromakalim

Causam activaçãoDos canais de K+ K+ intracelular Hiperpolarização

Fecho dos canais de Ca2+

Entrada de Ca2+

é inibidaRelaxamentoMusculoliso

PressãoArterial

Síntese da CromakalimSíntese da Cromakalim

NC

O MeMe

o-Ph(Cl)2

refluxoO

NC

MeMe

NBSDMSOaq

OH

Br

MeMe

NC

O

O

MeMe

NCNaH, DMSO2-pirrolidinona

O

∗

∗

MeMe

NCN O

OH

KOHEt2O

HistaminaHistamina

HN N NH2

• É uma hormona local (autocóides) ou neurotransmissor

• Tem vários efeitos farmacológicos:

1. A nível circulatório provoca dilatação arteriolar

e aumenta a permeabilidade capilar

2. Broncoconstrição: causa ataques de asma

3. Estimula a secreção do ácido gástrico

• Existem 3 tipos de receptores: H1 (existem nos

músculos do intestino, brônquios, e vasos

sanguíneos) H2 (existem nas células parietais do

estômago, útero) e H3 (CNS)

Antagonistas H1Antagonistas H1

N

N

MeON

Mepyramine: usado na febre, asma e nas mordidas de insecto

Farmacos usados na inflamação e descongestionamento bronquial

CHOCH2CH2N(CH3)2

Difenilhidramina

Antagonistas H2Antagonistas H2

Tipo de composto a ser sintetisado

HN N

(CH2)nXCNH

NH2

n = 2 ou 3, X = N ou S

HN N

S

HN

NH

S

HN N

S

HN

NH

N CN

OS

HN

NH

N

NO2N

S

S

N

NH2H2N

NH2N

SO O

NH2

Metiamida Cimetidine

RanitidinaFamotidine

Síntese da cimetidinaSíntese da cimetidina

HN N

CO2C2H5LiAlH4

HN N

CH2OH NH2HClHS

HN N

CH2SCH2CH2NH2

(CH3S)2C=N.CN

HN N

CH2SCH2CH2NH SCH3

NC N

CH3NH2

HN N

S

HN

NH

N CN

Farmacos usados na doença de ParkinsonFarmacos usados na doença de Parkinson

Doença de Parkinson caracteriza-se por uma falta de dopamina

Não passa a barreira hemato-encefálica

L-Dopa foi administrada como pro-farmaco

Efeitos secundários: L-Dopa é percursor da adrenalina e noradrenalina

Carbidopa inibe enzima responsável pela transformação da L-Dopa em Adrenalina e noradrenalina

HO

HONH2

Dopamina

HO

HONH2

L-Dopa

COOH

HO

HONHNH2

Carbidopa

COOHCH3

Outros agonistas da dopaminaOutros agonistas da dopamina

N

O

NPr2

Ropirinole

NMe

HO

HO

Apomorfinas

NH2

OHHO

2-Aminotetralinas

NH2

Amantadine: diminui o armazenamento da dopamina

Inibidores do metabolismo da dopaminaInibidores do metabolismo da dopaminaHO

HONH2

COOHCOMT

MeO

HONH2

COOH

HO

HOC

NO2

N

O

NEt2

Entcapone (inibidor da COMT)

HO

HONH2

COOHMAO-B

MeO

HOO

COOH

FAD FADH2

CH3

NCH3

Selegiline (inibidor da FAD)

CH

Antagonistas da dopaminaAntagonistas da dopamina

São usados em doenças psicóticas como esquizofrenia

São usados 3 classes de compostos

1. Fenotiazinas e outros triciclicos: usam o isosterismo na

alteração da estrutura; Bloqueiam D1 e D2

2. Butirofenonas: ex haloperidol

3. Análogos de indol: podem afectam também os receptores

de serotonina

Fenotiazinas e outros triciclicosFenotiazinas e outros triciclicos

Antidepressivo

Tranquilizante N

S

(CH2)3NMe2

Cl N Cl

O

(CH2)3NMe2

Cloropromazina Benzoxapinas

S CH2O CH CH

(CH2)3NMe2

Dibenzocicloheptadienos

(CH2)2NMe2

Butirofenonas: ex haloperidolButirofenonas: ex haloperidol

O(CH3)3F N

OH

Cl

F +Cl

O

(CH2)3Cl

AlCl3

OH

H+ NH4Cl +

H3C

H2CCl

HN ClFO

(CH2)3Cl + HN ClOH HBr

NaOH

Síntese

Análogos de indolAnálogos de indol

N

MeO

MeO

(CH2)2 N N

Me

Oxypertine

• Tem a capacidade de elevar o moral, pelo

que é usado no tratamento da apatia

associada a esquizofrenia e em outras

situações.

• Afectam receptores da serotonina

SerotoninaSerotonina

Estimula o sistema nervoso: pessoas com depressão têm níveis baixos

N

HO NH2

Farmacos usados no bloqueio da reabsorção da serotonina temos a fluoxetine (Prozac)

F3C

ONHMe

Farmacos usados na epilepsiaFarmacos usados na epilepsiaEpilepsia está associada a alterações do sistema GABAExistem dois tipos principais de receptores: GABA-A e GABA-B

Biosintese

Metabolismo

H2N

CO2H

O

OHácido glutâmico

descarboxilaseH2N

O

OH

Ácido γ−aminobutirico

H2NO

OH

GABA

transaminaseO

OHO

HO

Ácido succinico

Farmacos usados na epilepsia (2)Farmacos usados na epilepsia (2)Farmacos que bloqueiam o metabolismo do GABA

H3C

COONaH3C

Sódio valproato

H2N COOH

H2C

Vigabatrin

Farmacos que actuam no receptor do GABA. Este é constituído por 4 hélices α, β, γ e δ formam um canal de Cl-. Quando activado o canal abre causando a hiperpolarização da célula e logo inibição neuronal HN

HN

C2H5

O

O

O

Fenobarbital

(barbiturico)

N

NO

R

H3C

Cl

R = H Diazepam (valium)R = OH Temazepam

Síntese dos barbitúricos e benzodiazepinasSíntese dos barbitúricos e benzodiazepinas

EtO

O

EtO O

alquilação EtO

O

EtO O

R1R2

(ureia)

H2NNH2

O HN

NH

O

OO

R1R2

NH2

ClO

O

ClClH2CNH

ClO

OCl

NH3NH

ClO

ONH2

1)Piridina

2)NaOMe

Cl N

NO

Compostos usados para o receptor GABA-ACompostos usados para o receptor GABA-A

• Agonistas GABA-A

ON

OH

H2N

Muscinol(Halucinogénio)

HC

Cl

H2NH2C CH2CO2H

Baclofen(Relaxante muscular)

• Antagonistas GABA_A

NMe2

O

O

OO

O O

Bicucullin(Convulsante)

Farmacos/GABA

Design de farmacosDesign de farmacos

– Antes do Século XX a medicina consistia em ervas e poções. A partir do meio do sec XIX houve esforços no sentido de isolar e purificar os compostos. Apareceu a industria farmacêutica.

– A passa a haver um esforço no sentido de sintetizar os princípios activos isolados e inclusive melhorá-los.

– Existe um método pela qual se desenvolve e descobre um farmaco mas continua a haver uma componente importante de tentativas e erros envolvidos no processo.

Composto condutor (lead compound)Composto condutor (lead compound)

(def.) é o principio activo isolado da planta. É um composto com actividade farmacológica.

Na investigação recente dado o avanço do conhecimento de como o corpo funciona a nível molecular e celular, é possível identificar o possível alvo e depois desenhar o farmaco que vai interagir com ele. A investigação é agora orientada pelo alvo.

Passos do processo da descoberta e desenvolvimento de um farmaco Passos do processo da descoberta e desenvolvimento de um farmaco

Escolha da doençaEscolha do alvo do farmacoIdentificar os bioensaiosEncontrar o composto condutorIsolar e identificar o composto condutor se necessárioDeterminar a sua estruturaIdentificar a relação entre a actividade e a estrutura (SARs)Identificar o farmacoforoMelhorar as interacções com o alvoMelhorar as propriedades farmacocinéticasFármaco é patenteadoEstudo do metabolismo do farmacoTestes de toxicidadeProcesso de design e manufacturaçãoEnsaios clínicosMercado do medicamentoFazer dinheiro

Escolha da doençaEscolha da doença

A indústria farmacêutica concentra-se na procura de um novo farmaco ou em melhorar as já existentes;Os projectos de investigação tendem a ser direccionados a farmacos utilizados no 1º Mundo, uma vez que é aí que se centra o poder económico;As doenças mais em voga são: enxaquecas, depressão, úlceras, obesidade, gripe, cancro e doenças cardiovasculares. Actualmente a malária também é uma doença alvo de investigação devido ao turismo para sítios exóticos.

Escolha do alvo do farmacoEscolha do alvo do farmaco

Definir se o alvo é um receptor, enzima ou

ácido nucleico. Desenhar o agonista ou

antagonista para o receptor ou o inibidor para

a proteína.

Exemplo do Prozac (fluoxetina) inibe a

remoção da serotonina. Esta descoberta foi

feita ao acaso.

Design de agonistasDesign de agonistas

Têm que ter uma estrutura que seja semelhante ao

mensageiro:

1. A droga tem que ter os grupos de ligação correctos;

2. Grupos de ligação têm que ser correctamente

posicionados;

3. A droga tem que ter o tamanho correcto para o sitio de

ligação.

Interacções ligantes possíveis devem estar todas

presentes caso contrário poderá significar uma perda de

actividade .

Posições das interacções ligantes: os grupos ligantes têm

que estar na posição correcta para se estabelecer as

ligações. Ex: Enantiómeros

Tamanho e forma adequada ao espaço do sitio ligante no

receptor.

Design de agonistas (2)Design de agonistas (2)

Design dos antagonistasDesign dos antagonistas

É o caso em que temos muita quantidade de

neurotransmissor em que é necessário desenhar uma

farmaco de forma tamanho adequado ao receptor, sem

que com esta ligação o receptor altere a forma, não

havendo qualquer efeito biológico. Neste caso existe uma

competição entre o agonista e o antagonista vencendo

este último dado que se liga mais fortemente.

Antagonistas que actuam fora do sitio liganteAntagonistas que actuam fora do sitio ligante

1. Antagonistas alostéricos

O sitio de ligação é alterado pela ligação do antagonista a uma

parte do receptor.

2. Antagonistas pelo efeito “guarda-chuva”

A ligação do antagonista a sítios vizinhos ao sitio de

ligação e impede tapando o sitio de ligação, que o

neurotransmissor se ligue.

Existe antagonistas que se ligam ao sitio de ligação e ao

sitio vizinho, fortemente

Agonistas ParciaisAgonistas Parciais

São drogas que produzem um efeito biológico, mas não tão

grande como com o agonista verdadeiro.

Explicação para o facto:

1. Ligação ao receptor provoca uma mudança conformacional que

não é a ideal, como tal o efeito biológico diminui;

2. A molécula do agonista pode-se ligar a dois sítios diferentes no

sitio de ligação, num activa o receptor enquanto no outro não.

3. O agonista parcial consegue destinguir entre diferentes tipos de

receptor.

Agonistas inversosAgonistas inversos

Têm o mesmo efeito que o antagonista.

Impede a actividade inerente do receptor, ou seja aquela

que ocorre sem que o mensageiro se ligue.

Existe um equilíbrio entre a conformação activa do

receptor e a conformação inactiva do mesmo.

Identificar os bioensaiosIdentificar os bioensaiosEscolher o melhor teste: deve ser simples, rápido e relevante, dado que elevado número de compostos vão ser analisados.

Os testes podem ser in vitro (células isoladas, tecidos, enzimas ou receptores) ou in vivo (em animais).

Testes in vivo

Há que induzir a doença no animal de modo produzir sintomas observáveis. Esse animal é depois tratado com o fármaco com o objectivo de aliviar os sintomas;

Nos animais transgénicos usados nestes testes parte dos seus genes são substituídos por genes humanos. São normalmente ratos. Estes ganham a capacidade de sintetizar o receptor ou o enzima ou alternativamente pode tornar-se susceptível a uma doença particular (ex: cancro do mama). Os fármacos são então testados.

Desvantagens dos testes in vivo:Desvantagens dos testes in vivo:

1. É lento e causa sofrimento do animal;

2. Problemas de farmacocinética

3. Os resultados obtidos podem ser enganadores e difíceis de

racionalizar;

4. Resultados diferentes podem ser observados em diferentes

animais; exemplo ester metil penicilina que são hidrolisados no

rato produzindo penicilina activa mas não são hidrolisados no

coelho nem no cão ou homem.

Testes in vitroTestes in vitro

São usados tecidos específicos, células ou enzimas.

Inibidores de enzimas são testados em soluções da enzima;

Agonistas ou antagonistas são testados em tecidos isolados que expressam na sua superfície o receptor. Ex: broncodilatores são testados no músculo liso traqueal para ver se há contracção;

A afinidade dos receptores ao ligando pode ser feita fazendo a marcação radioactiva do receptor.

Gene que codifica o enzima ou receptor é clonado e depois expresso em células de levedura ou de Escherichia Coli ou em células tumorais. Ex foi protease do HIV.

Descoberta do composto condutorDescoberta do composto condutor

Existem várias formas de o descobrir:Por pesquisa na naturezaMedicina tradicionalPor pesquisa nas bases de dados de compostos sintetizadosFarmacos existentesComeçando com um ligando natural ou moduladorSíntese combinatorialDesign de substâncias pelo computadorPor acasoProcura por computador em bases de dados estruturais

Relação estrutura-actividadeRelação estrutura-actividade

– Tem que se saber quais os grupos funcionais que são importantes na

ligação ao receptor ou à enzima;

– Isto envolve um procedimento geral: há que sintetizar a molécula fazendo

variar em cada síntese um grupo funcional. Se a actividade do composto

diminuir com a remoção de grupo funcional significa que ele é determinante

a sua presença na molécula para a actividade biológica.

– Grupos funcionais hidroxilos: formam ligações de hidrogénio.

Desaparecem ou tornam-se mais fracas quando o grupo é transformado

num ester.

– Grupos funcionais amino: formam ligações de hidrogénio e ionicas ( as +

importantes). Transformam-se em amidas.