Inteligência Artificial inventa novas ‘receitas’ para potenciais drogas contra a COVID-19

0
207
Se o umifenovir, um antiviral de amplo espectro, conseguir combater a COVID-19, então as rotas sintéticas projetadas por computador podem torná-lo fácil e barato de produzir. Créditos: Andrey Rudakov / Bloomberg via Getty Images.

Por Robert F. Service
Publicado na Science

À medida que os cientistas descobrem medicamentos que podem tratar infecções por coronavírus, a demanda quase certamente superará os suprimentos disponíveis – como já está acontecendo com o antiviral remdesivir. Para evitar a escassez, os pesquisadores criaram uma nova maneira de projetar rotas sintéticas para drogas que estão sendo testadas em alguns ensaios clínicos da COVID-19, usando softwares de Inteligência Artificial (IA). As novas receitas planejadas pela IA – para 11 medicamentos até agora – poderiam ajudar os fabricantes a produzir medicamentos cujas sínteses são segredos comerciais bem guardados. E como os novos métodos usam matérias-primas baratas e prontamente disponíveis, os fornecedores de medicamentos licenciados podem aumentar rapidamente a produção de quaisquer terapias promissoras.

“Se você vai fornecer um medicamento para o mundo, suas matérias-primas precisam ser baratas e tão disponíveis quanto o açúcar”, diz Danielle Schultz, química da Merck, empresa alemã da indústria química e farmacêutica. O novo método, publicado como uma pré-impressão esta semana, “é realmente algo genuíno”, diz ela. “Estou impressionado com a velocidade com que [os pesquisadores] foram capazes de encontrar novas soluções para a fabricação de medicamentos existentes”.

As patentes dão às empresas farmacêuticas o direito de serem as únicas fornecedoras de um novo medicamento em um determinado país, geralmente por 20 anos. Quando a patente de um medicamento é cancelada, outras empresas podem produzi-lo e vendê-lo como genérico. O método de fabricação do medicamento costuma ser secreto para desencorajar a competição, mesmo depois que as patentes expiram. Mas a COVID-19 mudou tudo isso, diz Schultz. “Estamos em um momento em que devemos contar com toda ajuda possível”.

Apenas dois medicamentos – remdesivir e dexametasona – são atualmente em fase avançada de comprovação para combater a COVID-19. Isso levou à escassez de oferta para ambos. Em 4 de agosto, procuradores-gerais de 34 estados dos EUA escreveram para funcionários federais, dizendo que os suprimentos de remdesivir estão “perigosamente limitados” e solicitando aos estados “direitos públicos constitucionais” para violar as patentes do proprietário da Gilead Sciences. Tais direitos permitiriam aos estados trabalhar com fabricantes terceirizados para fazer suprimentos adicionais do medicamento.

Para evitar futuras crises de abastecimento, o químico da Universidade de Michigan, EUA, Timothy Cernak, e seus colegas recorreram a um programa comercial de síntese de fármacos chamado Synthia. O software pode ajudar os fabricantes de produtos farmacêuticos a encontrar a estratégia mais eficiente e econômica para sintetizar medicamentos, a maioria dos quais são moléculas bastante complexas que podem ser construídas de inúmeras maneiras – da mesma forma que um artista pode aplicar pinceladas com combinações infinitas para pintar a mesma paisagem. “São mais opções do que a mente humana pode compreender”, diz Cernak.

Cernak e seus colegas vasculharam a pesquisa e a literatura de patentes em busca de maneiras de sintetizar 12 medicamentos agora testados como terapias para a COVID-19, incluindo o remdesivir. Em seguida, eles programaram o Synthia para buscar novas soluções sintéticas. Eles limitaram sua busca a opções que usavam materiais básicos, baratos e abundantes, não exigiam catalisadores ou equipamentos caros e podiam produzir quantidades do medicamento em escala de quilogramas.

No final, o software encontrou novas soluções para fazer 11 dos 12 compostos, incluindo antivirais genéricos como umifenovir e favipiravir, como relatado pelos pesquisadores esta semana em uma pré-publicação não revisada por pares no ChemRxiv. O programa IA apresentou quatro maneiras diferentes de sintetizar o umifenovir, por exemplo, com matérias-primas mais baratas do que as atualmente em uso. “Pela mesma quantia de dinheiro [ou menos], podemos fazer esses medicamentos a partir de diferentes matérias-primas”, diz Cernak. A única falha do programa foi em relação ao remdesivir: o software não foi capaz de apresentar uma solução para fabricá-lo de forma diferente da que a Gilead faz, diz ele.

Cernak diz que ele e sua equipe registraram patentes para todas as suas novas rotas sintéticas. Mas seu objetivo não é lucrar. Em vez disso, eles querem licenciar seus métodos de fabricação para uma ou mais empresas farmacêuticas a fim destas garantirem suprimentos adequados e preços baixos.

Agora, ele acrescenta, os pesquisadores esperam para ver se alguma das drogas se mostra eficaz em ensaios clínicos.