A síntese química automatizada usando “química de clique” produziu uma nova classe promissora de compostos antibióticos, oferecendo potencialmente uma solução para a crescente crise de bactérias resistentes a medicamentos. Pesquisadores da Universidade de York usaram sistemas robóticos para criar e testar rapidamente mais de 600 complexos metálicos, identificando vários que mostram atividade antibacteriana potente com níveis de toxicidade aceitáveis. Esta abordagem representa uma mudança significativa em relação à pesquisa tradicional de antibióticos, que se concentrou amplamente em moléculas baseadas em carbono.
A crescente ameaça da resistência aos antibióticos
O surgimento de bactérias resistentes aos medicamentos existentes é uma preocupação crítica de saúde pública. Os antibióticos existentes estão a tornar-se ineficazes, exigindo a exploração urgente de novos espaços químicos. Durante décadas, a investigação concentrou-se em compostos orgânicos, deixando as estruturas metálicas praticamente intocadas. Estes complexos metálicos oferecem uma vantagem distinta: as suas formas tridimensionais únicas apresentam novas vias de interação com alvos bacterianos, contornando potencialmente os mecanismos de resistência existentes.
Como a inovação aconteceu: “Click Chemistry” e automação
A equipe de pesquisa, liderada por Angelo Frei, empregou uma estratégia de síntese de alto rendimento. Eles usaram um robô de manuseio de líquidos para realizar a “química de cliques” – uma reação altamente eficiente que combina rapidamente moléculas de azida e alcino para formar anéis de nitrogênio estáveis. Este método permitiu à equipe gerar uma vasta biblioteca de complexos metálicos em apenas uma semana. O processo envolveu a combinação de 192 ligantes orgânicos diferentes com cinco metais diferentes, resultando em 672 compostos únicos.
Principais descobertas: Iridium e Rhenium mostram promessa
A triagem inicial revelou que os compostos contendo irídio e rênio exibiam a atividade antibacteriana mais forte contra o Staphylococcus aureus, uma infecção comum e perigosa adquirida em hospitais. Mais da metade dos compostos de irídio e rênio demonstraram inibição do crescimento, com níveis de toxicidade variáveis. Após purificação adicional, um complexo de irídio se destacou, exibindo um nível de atividade 50 a 100 vezes maior que sua toxicidade para células humanas.
O caminho a seguir: estabilidade, segurança e ensaios clínicos
Embora promissoras, essas descobertas ainda são preliminares. Especialistas como Mark Blaskovich enfatizam a necessidade de testes rigorosos para garantir propriedades semelhantes às dos medicamentos – estabilidade química e efeitos mínimos fora do alvo. A próxima fase requer estudos in vivo (modelos animais) seguidos de ensaios clínicos em humanos para confirmar a segurança e eficácia. A equipe também planeja incorporar inteligência artificial, usando aprendizado de máquina para prever as estruturas mais promissoras para síntese futura.
A automatização deste processo tem o potencial de revolucionar a descoberta de antibióticos, encurtando os prazos de desenvolvimento e expandindo a procura de novas soluções para a resistência aos antibióticos.
Em última análise, esta investigação demonstra o poder de combinar química de ponta com sistemas automatizados para enfrentar um dos desafios mais prementes da medicina moderna.
