Elo perdido na conservação das espécies:Farmacêuticos e químicos podem virar a maré na extinção de plantas e animais
`Akikiki ou Kaua`i Creeper (Oreomystis bairdi), uma trepadeira havaiana. Crédito:Carter Atkinson, USGS, domínio público, via Wikimedia Commons À medida que o mundo enfrenta a perda de um número impressionante de espécies de animais e plantas, ameaçadas e extintas, um cientista da Universidade do Michigan tem uma mensagem urgente:os químicos e os farmacêuticos devem ser intervenientes-chave nos esforços de conservação das espécies.
“A experiência em química medicinal é desesperadamente necessária nas linhas de frente da extinção”, disse Timothy Cernak, professor assistente de química medicinal na Faculdade de Farmácia da U-M. "Os animais estão a morrer a taxas surpreendentes, mas não são obrigados a fazê-lo. A biociência moderna alcançou enormes avanços no tratamento de doenças em humanos, e os mesmos medicamentos, e a ciência por detrás deles, podem ser aplicados na natureza."
Estão em curso esforços locais e globais para reduzir os danos ambientais, mas são demasiado lentos para salvar as muitas populações doentes na natureza, disse ele.
"Estamos no meio de uma extinção em massa. Estamos perseguindo mortes em massa em todo o mundo. Gorilas das planícies, pinguins argentinos, o pássaro akikiki no Havaí, tartarugas cabeçudas na Flórida. A lista é longa, e muitas plantas preciosas também são pendurado por um fio", disse ele. “Portanto, é fundamental trazer o poder dos produtos farmacêuticos modernos e a experiência em dosagem da química medicinal para os esforços de conservação”.
Cernak e uma equipe de jovens cientistas, incluindo um estudante do ensino médio local, defendem o estabelecimento e o desenvolvimento do campo emergente da medicina da conservação em um artigo de pesquisa publicado no Journal of Medicinal Chemistry. .
"É uma ciência radical. Está trazendo as lentes da química medicinal e dos produtos farmacêuticos modernos para a conversa para salvar outras espécies", disse Cernak. "Os factores da actual extinção em massa incluem a perda de habitat, o aquecimento global e a colheita excessiva, mas uma causa raiz específica - doenças da vida selvagem - parece madura para intervenção. A química medicinal é essa intervenção."
Cernak, em uma das muitas funções e projetos de pesquisa, recebe amostras de espécies mortas e doentes de todo o mundo. Usando os mesmos métodos e modelos usados para encontrar compostos que funcionam contra doenças humanas, seu laboratório na U-M, que recentemente trouxe um veterinário a bordo, testa compostos químicos em amostras para ver quais respondem a organismos causadores de doenças. Um foco principal são os fungos, o maior assassino de anfíbios.
No seu artigo, os autores propõem um novo papel para a química e a farmácia na linha de frente da prevenção da extinção. “Uma solução a longo prazo para a extinção em massa é corrigir as alterações climáticas e a perda de habitat utilizando novas tecnologias e novas políticas. Como um curativo para o curto prazo, é necessária a química ao serviço das espécies ameaçadas.
"Os químicos medicinais interessados em prevenir a extinção são incentivados a conversar com tratadores de zoológicos, silvicultores, veterinários, entomologistas, reabilitadores de vida selvagem e conservacionistas para aprender sobre os desafios e soluções onde a medicina conservacionista pode causar impacto, e para compartilhar sua sabedoria nas linhas de frente da descoberta de medicamentos. ."
Cernak está pressionando por um novo e impactante campo da ciência.
“A um nível superior, a minha missão é envolver as empresas farmacêuticas neste espaço e os jovens cientistas encaram este como o campo em que querem entrar – um campo que realmente não existe neste momento”, disse ele. "Um objetivo mais imediato é a arrecadação de fundos e mais pesquisas à medida que o campo e o valor do campo são estabelecidos."
Desde fungos mortais que dizimam as rãs douradas do Panamá, tumores cancerígenos que matam tartarugas cabeçudas e inúmeras pragas e doenças que adoecem plantas como a cicuta, não faltam desafios que a medicina conservacionista deve enfrentar.
Um desses desafios pode ser evitar que uma doença ameace a saúde pública.
"Em janeiro, 96% dos filhotes de leões marinhos na Argentina morreram de gripe aviária. Se atingir os humanos, o que vamos fazer?" Cernak disse. “Pode haver apenas cinco pássaros canoros akikiki na natureza. Eles estão morrendo de malária e varíola, doenças que podem ser tratadas em humanos”.
O estudo das doenças da vida selvagem também poderia fornecer insights críticos para os químicos medicinais focados na saúde humana, disse ele, e possivelmente um novo paradigma onde o desenvolvimento de medicamentos e os modelos de previsão de dosagem, que atualmente são fortemente treinados em farmacocinética em roedores, poderiam ser diversificados.
“O problema é que, muitas vezes, os conservacionistas que tentam desesperadamente tratar e salvar populações cada vez menores não estão equipados com a mais recente ciência e ferramentas farmacêuticas”, disse ele. “Dadas as atuais lacunas de conhecimento, eles podem não saber qual medicamento funcionará melhor ou qual seria a dosagem correta para uma espécie ameaçada”.
Trazer químicos e farmacêuticos para o grupo de conservação não pretende diminuir os veterinários e grupos conservacionistas, mas sim combinar a sua experiência e conhecimentos e alcançar os mesmos objectivos de salvar vidas – e o ecossistema, disse Cernak.
"A medicina moderna poderia prevenir a extinção de espécies ameaçadas. As doenças da vida selvagem são um dos principais factores da actual extinção em massa, mas a intervenção terapêutica em espécies não humanas permanece pouco compreendida", disse ele. “Em zoológicos, jardins botânicos e centros de reabilitação animal, muitas doenças são tratáveis, mas a compreensão da medicina para espécies ameaçadas está muito aquém da nossa compreensão atual da medicina humana”.
Neste momento, o laboratório de Cernak não está apenas a investigar desenvolvimentos farmacêuticos mais rápidos e seguros para humanos, mas também a testar as rãs douradas panamenhas afectadas por um fungo que ameaça a sua existência.
Cernak apoia o conceito de One Health dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças, que reconhece a conexão entre a saúde das pessoas, dos animais e do meio ambiente.
“Olhamos para plantas e animais da mesma forma”, disse ele. "O conceito da One Health Pharmacy - plantas, humanos e animais - é tratarmos qualquer pessoa doente ou necessitada."
O laboratório de Cernak avançou no uso de inteligência artificial e outras tecnologias para acelerar o processo de descoberta de medicamentos. Ele disse que isso só aumenta as oportunidades de ajudar animais e plantas, mais cedo ou mais tarde.
“A simplificação da descoberta de medicamentos e agroquímicos com automação e inteligência artificial provavelmente inaugurará uma era futura de invenção medicinal acelerada, adaptada a populações específicas de pacientes”, escreveram Cernak e sua equipe em seu artigo.
“Embora ainda possa demorar décadas, pode-se imaginar um futuro onde será possível alimentar um chatbot com instruções como:'Invente um antiviral de dose única para o herpesvírus endoteliotrópico de elefante com propriedades farmacocinéticas ideais para elefantes asiáticos.' Aplicações emocionantes da química medicinal em espécies ameaçadas e em perigo estão começando a oferecer esperança”.
