Com o aumento do nível do mar e as mudanças climáticas impactando comunidades em todo o mundo, as nações industrializadas têm procurado gerenciar a produção e identificar processos para reduzir seu impacto no meio ambiente. Uma abordagem que ganhou força desde a década de 1990 é a química verde, um campo científico focado na "invenção, projeto e aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e geração de substâncias perigosas".

Em 1998, Paul Anastas e John Warner foram coautores de um livro que estabelece os 12 princípios que formam a base da química verde, incluindo uma série de maneiras de reduzir o impacto ambiental e humano da produção química. No entanto, em alguns setores, a adoção de práticas de química verde é vista como uma concessão injustificada para a lucratividade.

Criando ondas na indústria farmacêutica com a química verde

De acordo com o ACS Green Chemistry Institute, "Depois de todos os avanços da pesquisa em química verde e engenharia, as principais empresas químicas ainda não adotaram totalmente a tecnologia. Hoje, mais de 98% de todos os produtos químicos orgânicos ainda são derivados do petróleo". À medida que o movimento da química verde continua a influenciar as políticas, as práticas de negócios e a percepção do consumidor, as empresas devem encontrar novas maneiras de "se tornarem verdes" e manter seus lucros. Isto é particularmente verdadeiro na indústria farmacêutica.

O ACS Green Chemistry Institute formou a ACS GCI Pharmaceutical Roundtable para "incentivar a inovação enquanto catalisa a integração da química verde e da engenharia verde na indústria farmacêutica".Os membros da Roundtable incluem AstraZeneca, Bayer, Lilly, GlaxoSmithKline, Merck & Co., Novartis, Pfizer e Takeda, entre outros

É encorajador o envolvimento de tantas empresas farmacêuticas conhecidas, principalmente porque a indústria tem sido historicamente resistente a alterar métodos comprovados de fabricação e pesquisa. Embora a adoção dos princípios da química verde possa ser vista como um obstáculo adicional para um setor já desafiado com questões regulatórias, demandas de propriedade intelectual e requisitos de fail fast, as empresas farmacêuticas estão começando a perceber as eficiências e economias que podem obter.

Ao aplicar o princípio de economia de átomos da química verde (ou seja, métodos sintéticos devem ser projetados para maximizar a incorporação de todos os materiais usados no processo no produto final) em P&D farmacêutica, são produzidos menos subprodutos, minimizando assim os custos de armazenamento e descarte. Os solventes também podem impactar os custos de maneira significativa, já que, normalmente respondem por 50 a 80% da massa em uma operação química de lote padrão, impulsionam a maior parte do consumo de energia e causam a maior preocupação com a segurança do processo.

Por exemplo, a Merck desenvolveu uma maneira mais ecológica de produzir o molnupiravir, um medicamento antiviral para o tratamento da Covid-19. Os benefícios incluíram a redução do desperdício de solvente, aumento do rendimento em 1,6 vezes e redução de um processo de cinco etapas para três. Em 2022, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA reconheceu o trabalho com o Greener Reaction Conditions Award.

A Amgen desenvolveu uma síntese mais ecológica para o LUMAKRAS™, um novo medicamento para o tratamento de certos tipos de câncer de pulmão de células não pequenas. Os benefícios incluíram o corte de uma etapa de purificação que gerava grandes quantidades de resíduos de solventes, economizando £ 3,17 milhões por ano e aumentando o rendimento. Em 2022, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA também reconheceu esse trabalho com o Greener Reactions Condition Award.

Ficar na vanguarda da química verde

No coração de todas as empresas farmacêuticas está a promessa de fornecer medicamentos inovadores para melhorar vidas em todo o mundo. Para atingir esse objetivo de maneira sustentável e ecológica, as empresas farmacêuticas precisam ter acesso às pesquisas mais recentes na área. A inovação precisa ir além dos processos sintéticos tradicionais.

A partir do final da década de 1990, e coincidindo com a publicação do livro inovador de Anastas e Warner, houve um aumento expressivo nas pesquisas relacionadas ao escopo da química verde na concepção e síntese de agentes farmacêuticos. Hoje, a literatura científica conta com mais de 2,1 milhões de artigos de periódicos relacionados à área.

Assim como acontece com muitos campos emergentes, o uso de terminologia inconsistente na literatura científica apresenta um desafio para aqueles que procuram se beneficiar das descobertas mais recentes. As empresas farmacêuticas precisam de soluções de informação que permitam que seus pesquisadores localizem facilmente uma química, reações, reagentes, solventes e catalisadores mais verdes à medida que otimizam suas sínteses para a sustentabilidade.

No CAS, nossos cientistas indexam informações relacionadas à química verde à medida que selecionam a maior coleção de insights sobre química do mundo. Essa indexação intelectual permite que os pesquisadores farmacêuticos rastreiem rapidamente as informações de química verde de que precisam, incluindo mais de 45 mil reações químicas "verdes" do incomparável CAS Content Collection™. 

O CAS também fornece uma visão panorâmica sobre as tendências mais recentes da química verde que podem impactar outros aspectos da fabricação, incluindo o desenvolvimento de embalagens. Saiba mais no relatório de insights do CAS sobre “Bio-based Polymers: A Green Alternative to Traditional Plastics”.

Alerta de tempestade de citocinas: o papel crítico das citocinas sobre a imunidade e as infecções

A principal causa de morte associada à Covid-19 é a insuficiência respiratória, seguida de choque séptico, insuficiência cardíaca, hemorragia e insuficiência renal. Os testes sorológicos indicam que a resposta de tempestade de citocinas inflamatórias está associada à gravidade e mortalidade da Covid-19. Portanto, melhorar nossa compreensão da função biológica das citocinas e dos mecanismos subjacentes da resposta à tempestade de citocinas em alguns pacientes com covid-19 é fundamental para o desenvolvimento de estratégias de tratamento eficazes e a redução da taxa de mortalidade.

O que é uma citocina?

As citocinas são um grupo de proteínas de sinalização extracelular de baixo peso molecular produzidas por várias células do sistema imunológico, incluindo macrófagos, linfócitos e mastócitos, bem como outros tipos de células, como células endoteliais (células que formam o revestimento interno dos vasos sanguíneos e linfáticos). Existem várias classes de citocinas no corpo humano, incluindo interleucinas (IL), interferons (IFN), linfocinas, quimiocinas e fatores de necrose tumoral (TNF). As citocinas atuam como moduladores imunológicos em nosso corpo, ligando-se a receptores da superfície celular responsáveis por regular várias funções biológicas, incluindo proliferação celular e respostas imunes inatas e adquiridas, bem como ações pró e anti-inflamatórias.

Durante infecções virais, as citocinas estimulam nosso sistema imunológico a eliminar patógenos, remover células destruídas e reparar tecidos danificados. Dessa forma, as citocinas ajudam nosso corpo a combater os patógenos. No entanto, quando têm um desequilíbrio ou são produzidos em excesso, também podem causar efeitos adversos graves.

Como a terapêutica de RNA promete remodelar o cenário de doenças infecciosas e infecções virais? Saiba mais no nosso Relatório de insights mais recente sobre as tendências emergentes e oportunidades futuras para o RNA

Causas de distúrbios de tempestade de citocinas

A síndrome da tempestade de citocinas (STC) ou síndrome de liberação de citocinas (SLC) é uma resposta inflamatória sistêmica comumente causada por infecções virais. Caracteriza-se por muitas células liberando quantidades excessivas de citocinas pró-inflamatórias. Esse processo inflamatório descontrolado pode causar choque séptico, danos em múltiplos órgãos e falência de órgãos.

Às vezes, quando um vírus invade células hospedeiras humanas, ele se replica e libera vírus descendentes, o que pode causar piroptose (morte celular programada, desencadeada por inflamação), ativando nossos sistemas imunológicos inato e adaptativo. A infecção viral desencadeia células epiteliais e macrófagos alveolares nos pulmões para produzir um grande número de várias citocinas e quimiocinas inflamatórias, como mostrado na Figura 1. Essas formas de tempestades de citocinas atraem monócitos, macrófagos e células T para o local da infecção que produzem mais citocinas inflamatórias, formando um ciclo de retroalimentação. A agregação de células T nos pulmões também causa uma diminuição nos níveis de linfócitos no sangue (ou seja, linfopenia) em pacientes graves com Covid-19.

A resposta do corpo às tempestades de citocinas

A ativação inicial das células imunes desencadeia uma resposta imune funcional ou disfuncional. Durante uma resposta imune funcional, as células T citotóxicas (CD8+) atacam diretamente as células infectadas, enquanto os anticorpos neutralizantes se ligam ao vírus e iniciam a morte celular (apoptose). Em seguida, os macrófagos alveolares do pulmão limpam os vírus neutralizados e englobam as células apoptóticas, um processo chamado fagocitose. Na maioria dos casos, as infecções são resolvidas por meio desse processo, o nível de citocinas inflamatórias diminui e os pacientes se recuperam.

Em alguns casos, no entanto, uma resposta imune disfuncional atrai células imunes adicionais para os pulmões. Isso causa uma superprodução de citocinas inflamatórias, levando a uma tempestade de citocinas. Durante uma tempestade de citocinas, um aumento na permeabilidade vascular permite que o fluido e as células sanguíneas se movam para os alvéolos pulmonares, resultando em edema pulmonar, SDRA e até insuficiência respiratória. Essas manifestações clínicas da tempestade de citocinas também podem causar inflamação sistêmica, como sepse e coagulação intravascular disseminada, dano tecidual e, eventualmente, falência de múltiplos órgãos.

A linfopenia e os perfis elevados de citocinas apresentam uma correlação positiva com a carga viral e a gravidade da doença.Assim, essas medidas sorológicas podem ajudar os médicos a identificar efetivamente os pacientes suscetíveis à síndrome da tempestade de citocinas e fornecer intervenção oportuna. No entanto, são necessários mais estudos para definir inteiramente o papel das citocinas e o mecanismo fisiopatológico associado da resposta imune do hospedeiro na forma grave da Covid-19.

Estratégias terapêuticas para enfrentar a tempestade de citocinas

Atualmente, não há medicamentos aprovados para controlar o início de tempestades de citocinas em casos graves de covid-19. Embora corticosteroides sejam comumente usados ​​para inibir a inflamação, esses medicamentos devem ser usados ​​com cautela em pacientes com covid-19 e podem piorar as lesões pulmonares associadas.Estratégias imunossupressoras alternativas visando várias citocinas e seus receptores estão sob investigação, incluindo aquelas que têm como alvo a via mediada por IL-6.

A infecção por SARS-CoV-2 ativa células imunes e libera IL-6 e outras citocinas inflamatórias. Conforme mostrado na Figura 2, a IL-6 então se liga ao receptor solúvel de IL-6 (sIL-6R) formando um complexo com outra proteína, o dímero gp130, na superfície das células endoteliais. Isso desencadeia a liberação de citocinas das células endoteliais, que por sua vez atraem células imunes para o local da infecção e produzem mais citocinas, resultando em uma tempestade de citocinas. Os antagonistas do receptor de IL-6 se ligam aos receptores de IL-6 e bloqueiam sua interação com IL -6, bem como os eventos biológicos subsequentes.

Embora o excesso de IL-6 possa causar tempestades de citocina em pacientes com covid-19, a IL-6 também desempenha um papel importante na sua recuperação, apoiando o reparo e a remodelação pulmonar. Consequentemente, ele também pode ser um fator crítico e afetar os resultados dos pacientes.

Resultados ambíguos de ensaios clínicos de tempestade de citocinas

Um ensaio clínico de tocilizumabe, um anticorpo antirreceptor de IL-6 aprovado para o tratamento da síndrome da tempestade de citocinas associada a alguns casos de terapia com células CAR-T, foi iniciado em pacientes com covid-19 na China. Os resultados iniciais de 21 pacientes graves tratados com tocilizumabe são promissores. A temperatura corporal voltou ao normal no primeiro dia de tratamento em todos os pacientes. 75% dos pacientes necessitaram de menos suporte de oxigênio e todos receberam alta.O tocilizumabe também foi submetido a ensaios clínicos nos EUA e os resultados não mostraram melhoras na mortalidade, apesar de ter sido associado a internações hospitalares mais curtas.O Sarilumabe, outro anticorpo anti-IL6R, também passou por testes clínicos e não mostrou eficácia significativa no tratamento da síndrome da tempestade de citocinas.

Embora esses resultados tenham sido decepcionantes, as citocinas constituem um importante sistema de defesa do hospedeiro e modulam as respostas imunes, podendo também contribuir para o desenvolvimento de casos graves de covid-19 e até levar à morte. Portanto, o desenvolvimento de terapias para controlar efetivamente a tempestade de citocinas é um foco de pesquisa fundamental necessário para reduzir a mortalidade por covid-19 e pode avançar nossa compreensão sobre o papel das citocinas em outras respostas inflamatórias.

Explore como as inovações terapêuticas revolucionarão a medicina além da covid-19 por gerações no relatório técnico do CAS: “RNA-Derived Medicines: A review of the research trends and developments”

Considere uma coleção de fotografias de família iniciada há muito tempo, fotos acumulando ao longo dos anos. Reunir todas as imagens em um só lugar, digamos, uma caixa de sapatos, como muitas pessoas fazem, não agrega valor ou as tornam mais úteis. Leva muito tempo encontrar a imagem que você está procurando e é difícil compartilhar com outras pessoas. Sendo assim, você deixa sua coleção de caixas de sapatos intocada e sem uso, esquecida em um armário.

Com as ferramentas digitais atuais, pesquisar, compartilhar e organizar suas fotos é mais fácil do que nunca. Agora, você pode fazer upload de imagens rapidamente em coleções organizadas que podem ser visualizadas em todo o mundo. Com esses recursos disponíveis, as pessoas estão deixando de lado caixas de sapatos cheias de fotos, optando por selecionar coleções poderosas digitalmente.

Os cientistas enfrentam desafios semelhantes com seus valiosos dados de pesquisa. Não é suficiente simplesmente coletar e reunir conteúdo; sem a estrutura e organização adequadas, os inovadores não podem utilizar plenamente essas informações. Uma base de dados robusta é crucial para quase todas as atividades de P&D, desde a pesquisa diária até a implementação de tecnologias digitais como IA, análise preditiva e aprendizado de máquina.

Preservando a biodiversidade do Brasil

Embora tenha de 15 a 20% da diversidade biológica da Terra, uma parte substancial da abundante biodiversidade do Brasil permanece pouco explorada. A falta de informações organizadas tornava extremamente difícil para os pesquisadores buscar, rastrear ou mesmo comparar substâncias químicas relevantes. Isso atrapalhava a capacidade de identificar novos objetivos, desenvolver descobertas anteriores e impulsionar a inovação.

Como resultado, pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (IQ-UNESP) buscaram uma forma melhor de tornar acessíveis informações relevantes sobre a singular biodiversidade brasileira. O aumento da urbanização e do desmatamento que colocam em risco espécies raras intensificou a necessidade de curadoria sistemática de dados. As informações sobre as substâncias podem ser perdidas para sempre, a não ser que as amostras sejam processadas e categorizadas rapidamente.

A necessidade de preservar informações valiosas foi ampliada em 2018, quando um incêndio consumiu o Museu Nacional do Rio de Janeiro, impedindo pesquisas com perdas permanentes de amostras raras. Em resposta, os especialistas do CAS estenderam o apoio à comunidade científica no Brasil, em parceria com o IQ-UNESP para gerenciar e organizar informações sobre compostos bioativos naturais para garantir que estejam disponíveis para pesquisas futuras.

A colaboração entre os especialistas em informação científica do CAS e pesquisadores de produtos naturais do Brasil resultou em uma coleção organizada e refinada de produtos naturais. Os dados estão sendo sistematizados no Banco de Dados do Núcleo de Bioensaios, Biossíntese e Ecofisiologia de Produtos Naturais (NuBBE), de acesso público, projeto iniciado pela Professora Dra. Vanderlan Bolzani (Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista – IQ-UNESP) e pelo Professor Dr. Adriano Andricopulo (Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo – IFSC-USP).

A equipe do CAS usou seu profundo conhecimento científico e experiência no gerenciamento de dados para extrair e processar informações de mais de 30.000 publicações científicas relevantes. A coleção de conteúdo resultante maximiza o acesso e aumenta a utilidade dos compostos bioativos naturais do Brasil para que possam apoiar a inovação.

Baixe agora mesmo o estudo de caso para saber mais sobre como a colaboração entre o CAS e o IQ-UNESP resultou em uma coleta de dados de mais de 54.000 substâncias da rica biodiversidade do Brasil.

Dados organizados e acessíveis possibilitam insights mais poderosos

A eficiência é a chave para a inovação na hora certa. Quando as informações científicas não estão acessíveis, nem confiáveis ou não podem ser pesquisadas as descobertas ficam muito mais difíceis. Na verdade, problemas de integridade e acessibilidade de dados fazem com que, de 10 a 20% de todo o trabalho de desenvolvimento precise ser refeito. Portanto, as equipes de pesquisa precisam de acesso contínuo a uma ampla gama de informações científicas e comerciais que sejam consistentes e precisas, ou correm o risco de atrasos e erros caros.

O volume e a complexidade das informações científicas explodiram nas últimas décadas, criando um cenário caótico de dados desconectados e desorganizados. Mesmo os sistemas internos têm uma variedade de fontes, que fornecem dados em diferentes formatos e níveis de qualidade. Sendo assim, criar e manter um repositório de dados bem-organizado e que possa ser pesquisado é uma tarefa desafiadora, mas mais importante do que nunca.

De acordo com os Princípios Orientadores FAIR para gerenciamento e administração de dados científicos, é essencial que os dados sejam localizáveis, acessíveis, interoperáveis e reutilizáveis. É difícil limpar e normalizar dados com o significado e as conexões semânticas corretas e exige habilidades especializadas e um investimento significativo de recursos. Como resultado, muitas organizações estão contratando especialistas externos, como o CAS, para liberar o poder de seus dados de forma rápida e econômica.

A experiência científica maximiza o valor dos dados

Uma base sólida de dados consistentes e validados garante que suas equipes e tecnologia possam avançar com eficiência. Em um exemplo, uma empresa que lutava com a acessibilidade e a precisão dos dados internos fez uma parceria com o CAS para harmonizar e padronizar seu sistema de gestão do conhecimento, economizando mais de 3.300 horas anuais de seus pesquisadores.

Construir e manter um conjunto de dados de alta qualidade requer conhecimento. O CAS emprega centenas de cientistas que abrangem uma ampla gama de disciplinas que, juntos falam mais de 50 idiomas. Embora os algoritmos possam ajudar no processamento de dados, nenhum algoritmo pode substituir a capacidade de cientistas experientes de interpretar descobertas e fazer conexões entre informações aparentemente díspares.

Os especialistas do CAS organizam coleções de conteúdo adaptadas ao escopo de seu projeto específico. Com base em suas exigências específicas, podemos simplificar os fluxos de trabalho, aumentar a visibilidade e aprimorar o impacto de investimentos de recursos internos e externos e acelerar uma grande variedade de iniciativas.

Os Serviços personalizados do CAS já ajudam organizações a resolver seus maiores desafios de integração e curadoria de dados. Entre em contato conosco para liberar o poder de seus dados com nossa experiência.

A descoberta orientada por IA continua ganhando força e alcançando marcos críticos, incluindo a descoberta de medicamentos. O primeiro candidato a medicamento projetado por IA a entrar em testes clínicos foi relatado pela Exscientia no início de 2020; um momento crucial na descoberta de medicamentos com IA. Desde então, várias empresas, incluindo Insilico Medicine, Evotec e Schrödinger, anunciaram testes de fase I. Vários candidatos tiveram seu desenvolvimento clínico acelerado por meio de soluções habilitadas para IA. Nas empresas farmacêuticas focadas em descobertas baseadas em IA, há informações publicamente disponíveis sobre cerca de 160 programas de descoberta, dos quais 15 produtos estão supostamente em desenvolvimento clínico. 

Como moléculas estruturalmente novas são significativamente mais propensas a serem a fonte de novas terapias promissoras, é essencial considerar maneiras de medir a novidade de moléculas projetadas por IA. Recentemente, o CAS publicou recentemente um novo indicador de inovação de medicamentos com base na originalidade estrutural de novas entidades moleculares (NMEs) que podem avaliar melhor a capacidade de inovação de novos medicamentos por IA.

Usamos essa nova medida de descoberta de medicamentos por IA em estágio inicial para avaliar a novidade estrutural dos três primeiros candidatos a medicamentos projetados por IA a serem usados em ensaios clínicos em humanos. Todas as três moléculas (DSP-1181, EXS21546 e DSP-0038) estão em ensaios de Fase 1 e foram descobertas usando a plataforma de IA da Exscientia. Mesmo que as estruturas exatas não tenham sido divulgadas, detalhes contidos em registros de patentes recentes e no prospecto de IPO da Exscientia nos ajudam a focar nossa análise em moléculas específicas de interesse.

Quanto os três primeiros candidatos a medicamentos projetados por IA são inovadores? Veja o que nossa análise encontrou:

DSP-1181 na descoberta de medicamentos por IA

Foi anunciado em janeiro de 2020, no Japão, o início de um estudo clínico de Fase 1 do DSP-1181. O DSP-1181 é um agonista completo do receptor 5-HT1a da serotonina, descoberto como parte de uma colaboração entre a Exscientia e a Sumitomo Dainippon Pharma. Atualmente, está sendo pesquisado como um tratamento para o transtorno obsessivo-compulsivo (TOC).

Apenas três moléculas medicamentosas são especificamente reivindicadas no US10800755 (uma das duas patentes concedidas na família de patentes DSP-1181). Nossa análise estrutural revelou que todas as moléculas reivindicadas (Exemplos 1, 8 e 11) compartilham sua forma com haloperidol, um agente antipsicótico de primeira geração (típico) frequentemente usado, aprovado pela FDA em 1967 (veja a tabela abaixo). Embora não sejam aprovados pela FDA para o tratamento do TOC, alguns antipsicóticos, como o haloperidol, têm sido usados com algum sucesso no aumento dos inibidores seletivos da recaptação da serotonina (ISRSs) em pacientes com TOC.

A patente também contém 38 moléculas exemplificadas com dados de bioatividade divulgados, que de acordo com o prospecto da Exscientia, representam 11% das 350 moléculas que foram sintetizadas e testadas durante a descoberta do DSP-1181. As formas dessas moléculas medicamentosas exemplificadas carecem de diversidade estrutural, pois 58% das moléculas exemplificadas compartilham a mesma forma que o haloperidol, o medicamento aprovado pela FDA destacado na tabela acima. Outros 21% das moléculas exemplificadas estão concentradas em uma forma compartilhada por 28 outros medicamentos aprovados pela FDA, incluindo a lamotrigina, uma droga antiepiléptica e estabilizadora de humor que tem sido usada ocasionalmente no tratamento do TOC. As oito moléculas medicamentosas exemplificadas restantes estão espalhadas por três outras formas.

EXS21546 na descoberta de medicamentos por IA

Em dezembro de 2020, o candidato a medicamento líder interno mais avançado da Exscientia, EXS21546, iniciou um ensaio clínico de Fase 1 no Reino Unido como tratamento imuno-oncológico para vários tipos de tumores. O EXS21546 é um antagonista do receptor de adenosina A2a descoberto como parte de uma colaboração entre a Exscientia e a Evotec.

Sua patente, WO2019233994, contém 46 moléculas exemplificadas com dados de bioatividade divulgados, que, de acordo com o prospecto da Exscientia, representam 28% das 163 moléculas que foram sintetizadas e testadas durante a descoberta do medicamento EXS21546. As moléculas exemplificadas refletem três formas estruturalmente semelhantes, pois o tamanho de apenas alguns de seus anéis difere em um ou dois átomos (veja a tabela abaixo). Embora essas formas não sejam atualmente usadas em nenhum medicamento aprovado pela FDA, nossa análise revelou que elas são compartilhadas com outros antagonistas A2a relatados, incluindo vários identificados pela Janssen e divulgados em WO2010045006, WO2010045013 e WO2010045017 (todas as patentes foram registradas no final dos anos 2000).

DSP-0038 na descoberta de medicamentos por IA

Em maio de 2021 foi anunciado, nos Estados Unidos, o início de um estudo clínico de Fase 1 do DSP-0038. O DSP-0038 é um agonista do receptor 5-HT1a de direcionamento duplo e um antagonista do receptor 5-HT2a descoberto como parte de uma colaboração entre a Exscientia e a Sumitomo Dainippon Pharma. Atualmente, está sendo pesquisado como um tratamento para a psicose da doença de Alzheimer. 

Apenas três moléculas são especificamente reivindicadas no US10745401 (uma das duas patentes concedidas da família de patentes DSP-0038). As formas das moléculas reivindicadas (Exemplos 109, 135 e 171) são estruturalmente semelhantes, pois o tamanho de apenas alguns de seus anéis difere em um ou dois átomos (veja a tabela abaixo). Nossa análise dos dados do teste clínico descobriu que duas das moléculas reivindicadas (Exemplos 135 e 171) compartilham sua forma com antipsicóticos atípicos previamente aprovados pela FDA usados para tratar uma variedade de doenças psiquiátricas. A forma restante não é atualmente compartilhada com nenhum medicamento aprovado pela FDA, mas é estruturalmente semelhante à forma de vários agonistas/antagonistas do receptor de serotonina identificados pela Yoshitomi Pharma e Suntory e divulgados em US5141930 e US6258805 (as duas patentes foram registradas na década de 1990). A diferença no comprimento de seus ligantes é de alguns átomos da forma do Exemplo 109.

A patente também contém 194 moléculas medicamentosas exemplificadas com dados de bioatividade divulgados, que, de acordo com o prospecto da Exscientia, representam quase 40% das 500 moléculas que foram sintetizadas e testadas durante a descoberta do DSP-0038. As formas dessas moléculas exemplificadas não possuem diversidade estrutural, pois 78% delas compartilham a mesma forma que os medicamentos aprovados pela FDA destacados na tabela acima e 93% das moléculas exemplificadas estão concentradas nas formas das três moléculas reivindicadas. As 14 moléculas exemplificadas restantes estão espalhadas por oito outras formas.

Considerações finais sobre a descoberta de medicamentos por IA

A inovação estrutural desses candidatos à descoberta de medicamentos por IA pode ainda não impressionar o mundo, mas isso não diminui o potencial de impacto que a IA terá na descoberta de medicamentos. Em vez de exigir da IA um padrão perfeito, a originalidade das moléculas medicamentosas projetadas pela IA deve ser julgada pelos mesmos padrões das moléculas projetadas por químicos medicinais. Nesse caso, os químicos medicinais provavelmente teriam identificado essas moléculas como potenciais candidatos a medicamentos usando abordagens tradicionais baseadas na literatura científica existente. 
Como disse o futurista Roy Amara: “Nós tendemos a superestimar o efeito de uma tecnologia no curto prazo e subestimar o efeito no longo prazo”. O ponto de Amara é extremamente relevante neste caso. Novas tecnologias, como a descoberta de medicamentos por IA, serão inicialmente exageradas, mas com o tempo, podem mudar o mundo de maneira significativa. 

As vantagens clínicas associadas a medicamentos estruturalmente originais com frequência destacam a importância de ampliar ainda mais os limites do espaço químico na busca por novos medicamentos. Medir a inovação dentro da indústria farmacêutica é um desafio, mas o CAS conseguiu mostrar como a inovação farmacêutica aumentou significativamente nas últimas décadas; consulte nossa publicação da ACS sobre como a novidade estrutural foi proposta e usada para analisar tendências recentes em inovação farmacêutica. 

No artigo do Journal of Organic Chemistry (JOC), Mudanças recentes na diversidade de esqueletos de química orgânica como visto no CAS Registry, é analisado um grande conjunto de compostos orgânicos extraídos do CAS Registry para estudar as mudanças recentes na diversidade estrutural. A diversidade é caracterizada usando o conteúdo de estrutura dos compostos; a estrutura de uma molécula é o esqueleto que consiste em todos os seus sistemas de anéis e todos os fragmentos de cadeia que os conectam. Os compostos são particionados com base no ano do primeiro relato na literatura, o que permite que as frequências de ocorrência do quadro sejam comparadas em um intervalo de 10 anos.

Os resultados mostram que o ritmo da inovação de uma perspectiva estrutural está acelerando, apesar da ampla reutilização de um número relativamente pequeno de esqueletos.

O CAS ajuda os clientes a navegar pelas regiões exploradas e as não exploradas do espaço químico, aproveitando sua indexação exclusiva de dados relacionados à química no nível molecular para identificar áreas com atividade limitada, bem como áreas abertas significativas do espaço químico (ou seja, esqueletos que são potencialmente importantes, mas nunca foram usados como base para uma molécula).

Neste artigo da The Patent Lawyer Magazine, Anne Marie Clark, analista de pesquisa sênior do CAS, discute como evitar os obstáculos de patentes à medida que cresce o mercado de terapias derivadas de RNAi.

O potencial emergente e transformador do hidrogênio como fonte alternativa de combustível renovável é amplamente reconhecido, gerando um grande aumento do intenso interesse em vários setores, incluindo eletricidade, aquecimento e transporte.

Com as inovações direcionando o rápido progresso, espera-se que o mercado mundial de hidrogênio tenha um crescimento drástico, que ultrapasse US$ 200 bilhões até o final de 2025, criando oportunidades nos setores comercial, acadêmico e governamental. Para pesquisadores, agências de financiamento, investidores e partes interessadas em negócios neste espaço, é essencial manter-se atualizado com as tendências emergentes no dinâmico e complexo cenário de pesquisa e propriedade intelectual para maximizar o progresso da inovação e as oportunidades comerciais.

A pandemia de COVID-19, causada pelo novo coronavírus SARS-CoV-2, possui milhões de casos confirmados e centenas de milhares de mortes no mundo todo. Para fundamentar a pesquisa e o desenvolvimento contínuos para o tratamento da COVID-19, este relatório oferece uma visão geral de alvos moleculares e possíveis medicamentos correspondentes com dados de ensaios biológicos e de relação estrutura-atividade, encontrados na literatura científica e de patentes da COVID-19 ou de infeções virais relacionadas.

Em destaque estão inúmeros conjuntos de pequenas moléculas e elementos biológicos que agem em alvos específicos, incluindo 3CLpro, PLpro, RdRp, a interação proteína S-ACE2, helicase/NTPase, TMPRSS2 e furina, que estão presentes no ciclo de vida viral ou em outros aspectos da fisiopatologia da doença.  Esperamos que esse relatório contribua com os esforços de reposicionamento de fármacos e a descoberta de novos medicamentos com o potencial para tratar a COVID-19.