QUÍMICA MEDICINAL. Em temos etimológicos pode considerar-se um ramo da farmacologia (de pharmakon + logos = estudo dos fármacos).

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1 QUÍMICA MEDICINAL Sentido prospectivo envolve o planeamento e produção de compostos que podem ser usados em medicina para a prevenção, tratamento e/ou cura de doenças humanas ou de animais. Em temos etimológicos pode considerar-se um ramo da farmacologia (de pharmakon + logos = estudo dos fármacos). Química Medicinal; Farmacologia Molecular Farmacologia e Celular; Farmacologia Sistémica; Farmacologia Clínica Sentido retrospectivo inclui o estudo de fármacos já existentes, das suas propriedades biológicas e das correlações estrutura-actividade. IUPAC A Química Medicinal engloba a descoberta, desenvolvimento, identificação e interpretação do modo de acção de compostos biologicamente activos ao nível molecular. Dá-se ênfase aos fármacos mas o âmbito da Química Medicinal não se restringe a estes, incluindo compostos bioactivos no sentido mais geral. A Química Medicinal também engloba o estudo, identificação e síntese de metabolitos dos fármacos e compostos relacionados.

2 Âmbito de acção 1) Descoberta identificação e produção de novas substâncias activas (compostos-guia, lead compounds). Estes compostos podem ter origem em processos de síntese química, derivar de fontes naturais ou ser obtidos por processos biotecnológicos. 2) Optimização envolve a modificação sintética da estrutura-guia com o objectivo de aumentar a potência e selectividade e diminuir a toxicidade. Envolve o estabelecimento e análise de correlações estrutura-actividade. 3) Desenvolvimento envolve: a) optimização da via sintética para produção em larga escala e b) modificação das propriedades farmacocinéticas e farmacêuticas da substância activa para a tornar adequada a utilização clínica (ex., preparação de formulações químicas com melhor absorção, mais hidrossolúveis, ou com possibilidade de libertação controlada). Adicionalmente, podem ser eliminadas propriedades que possam comprometer a utilização pelos doentes (ex., gosto desagradável, irritação, dor no local de injecção). FARMACOLOGIA CELULAR E MOLECULAR Estuda a acção farmacológica de uma droga ao nível molecular ou celular. 1º Objectivo identificar os níveis de acção sobre a célula.

3 3 Níveis celulares importantes: 1) Membrana celular muito rica em alvos potenciais (ex., receptores). 2) Citosol contém sistemas enzimáticos e membranas de organelos com transportadores de iões característicos. 3) Núcleo responde às hormonas esteroidais, drogas anticancerígenas e terapia genética. 2º Objectivo Elucidar a sequência precisa de eventos bioquímicos e biofísicos que resulta numa interacção fármaco alvo. Todos estes estudos são realizados in vitro - permitem dados quantitativos geralmente fiáveis. Vantagens adicionais: 1) Não há efeitos farmacocinéticos ou metabolismo entre o ponto de administração do fármaco e o ponto de actuação. 2) Evitam a utilização de animais. FARMACOLOGIA SISTÉMICA Analisa os efeitos de substâncias biologicamente activas em sistemas integrados (ex., cardiovascular, ósseo, sistema nervoso central, gastrointestinal, pulmonar). Experiências realizadas em animais intactos ou órgãos isolados. Dificuldade principal Desenvolvimento de modelos animais que sejam adequados para prever actividade sobre doenças humanas. Muitas experiências farmacológicas são realizadas em animais saudáveis ou em situações de simulação de doenças. A extrapolação para situações clínicas é questionável em muitos casos.

4 Há variações fisiológicas intra- e interespécies que podem conduzir a grande imprecisão nos resultados, com intervalos de variação que podem ir a " 50%. FARMACOLOGIA CLÍNICA Envolve a análise dos efeitos de um candidato a novo fármaco nos seres humanos. Os testes realizados sob responsabilidade de um médico ou equipa de médicos e envolvem aprovação de um comité de ética. Fase I Testes em voluntários saudáveis. Permitem fazer uma estimativa dos níveis de dosagem e do grau de tolerância ao fármaco (avaliação da dose dose ranging ) e iniciar estudos metabólicos em seres humanos. Após estimativa da margem de segurança: Testes de Fase II, III e IV avaliam sucessivamente os benefícios em doentes, os possíveis efeitos laterais, o comportamento do novo fármaco em comparação com fármacos de referência e a possível emergência de novas indicações terapêuticas. CONTEÚDO E ÂMBITO DA QUÍMICA MEDICINAL Originalmente A Química Medicinal tratava apenas de modificações químicas ad hoc de moléculas pequenas. Actualmente A investigação é tendencialmente guiada por estudos de interacção entre as substâncias activas e os seus alvos moleculares. Ferramentas fundamentais para o acesso a moléculas com sofisticação crescente: a) Progresso da Síntese Orgânica ao nível preparativo (ex., síntese estereosselectiva, novas reacções de acoplamento C-C, síntese automatizada); b) Progresso ao nível da elucidação estrutural (ex., RMN, Cristalografia de raios-x. Espectrometria de massa);

5 c) Conhecimento dos alvos moleculares (ex., enzimas, receptores, ácidos nucleicos), possibilitado pelo progresso na Biologia Molecular e Engenharia Genética. Para um número crescente de alvos moleculares são conhecidas a estrutura tridimensional e a localização exacta do centro activo: O desenho de novas substâncias activas é por isso cada vez mais baseado em resultados obtidos em estudos de modelação das interacções ligando- receptor. Em conclusão: A Química Medicinal é uma ciência interdisciplinar situada na interface da Química Orgânica com: 1) as Ciências da Vida (Bioquímica, Farmacologia, Biologia Molecular, Imunologia, Farmacocinética, Toxicologia); 2) outras disciplinas de base química (Química-Física, Cristalografia, Espectroscopia); 3) as tecnologias da informação. Sendo o objectivo a descoberta de novos candidatos a fármacos, a Química Medicinal também estuda o destino dos fármacos nos organismos: Estudos ADME: Absorção, Distribuição, Metabolismo, Excreção. (Figura 1 - ADME)