Imagine encontrar maneiras de aumentar o poder de ação de determinados medicamentos e, com isso, poder desenvolver novos tratamentos e, quem sabe, encontrar formas de curar certos tipos de câncer e uma variedade de doenças infecciosas e autoimunes? Pois, cientistas da Universidade de Illinois, nos EUA, deram um importante passo para tornar essa possibilidade realidade através de uma reação conhecida entre os químicos como “Metilação Mágica”.
Reação potencializadora
De acordo com Robert F. Service, do site Science Mag, a chamada metilação mágica consiste em uma reação química em que átomos de hidrogênio são removidos e substituídos por átomos de compostos do grupo metilo, fazendo, com isso, com que as moléculas dos medicamentos mudem de forma e, assim, interajam mais facilmente com os alvos biológicos – sejam eles células, proteínas, enzimas etc. – sobre os quais devem agir.
O problema é que esse processo não é tão simples como parece. As moléculas que compõem os medicamentos geralmente apresentam um “esqueleto” feito de átomos de carbono formando um anel ou uma haste e inúmeros atomozinhos de hidrogênio ligados a cada carbono. Aí, para criar fármacos, átomos específicos dessas estruturas precisam ser removidos e substituídos por de outros elementos químicos, normalmente os do oxigênio ou nitrogênio.
Metilação MágicaFonte: Science Mag / Kaibo Feng / Reprodução
No caso das “metilas mágicas”, elas consistem em um átomo de carbono ligado a 3 de hidrogênio e, para introduzi-las nas moléculas que formam os medicamentos, quase sempre é necessário que um “esqueleto” inteiro seja construído. Isso porque as ligações entre o carbono e o hidrogênio estão entre as mais fortes e estáveis entre as moléculas orgânicas, o que dificulta o processo de remoção de átomos individuais sem destruir todo o esqueleto. Sem falar que desenvolver uma estrutura molecular do zero toma tempo – e tempo é...
Entretanto, os cientistas foram observar como a organização e formação de moléculas ocorre na natureza e, segundo explicaram, as alterações químicas acontecem através da ação de enzimas que atuam sobre o esqueleto das moléculas de modo que apenas uma ligação C-H se aproxima do local catalítico da enzima – a partir do qual a reação acontece. Só que cada enzima costuma agir sobre uma molécula específica e, no caso de que seja preciso promover a reação com uma molécula diferente, é necessário que uma nova enzima entre em ação.
Assim, os pesquisadores buscaram um reagente que agisse de forma tão seletiva como as enzimas, mas fosse geral. Eles desenvolveram um catalizador à base de manganês que promove a substituição do hidrogênio pelo oxigênio em moléculas contendo nitrogênio e outros elementos. A equipe trabalhou com estruturas moleculares semelhantes às que formam os fármacos e, além do catalizador, também foram introduzidos aditivos químicos para que a reação da metilação mágica acontecesse.
Mais especificamente, após a troca do hidrogênio pelo oxigênio, o catalizador captura um grupo metila do reagente – o trimetilalumínio – e o substitui pelo O removido da molécula. A reação foi repetida em 41 esqueletos de carbono e hidrogênio diferentes, sendo 16 deles estruturas semelhantes às moléculas usadas na produção de medicamentos, com sucesso, e provou ser um método muito mais barato e rápido de se fazer modificações moleculares.
