As rotas para a fabricação de medicamentos que salvam vidas e outros compostos farmacêuticos estão entre os segredos comerciais mais cuidadosamente protegidos na indústria global. Com base em computadores de programação de trabalho recentes para identificar caminhos sintéticos que levam a moléculas farmaceuticamente complexas, pesquisadores na Polônia e na Coréia do Sul revelaram métodos computadorizados para sugerir apenas estratégias sintéticas que contornam os aspectos protegidos por patente de medicamentos essenciais. Seu trabalho aparece em 17 de janeiro na revista Chem .

“Quando começamos este projeto, Eu estava um tanto cético quanto à possibilidade de a máquina encontrar alternativas sintéticas viáveis ​​- afinal, são drogas de sucesso que valem zilhões de dólares, e eu tinha certeza de que as respectivas empresas cobriram o espaço de patentes de forma tão densa que nenhuma lacuna permaneceu, "diz o autor sênior Bartosz Grzybowski, professor de química do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (Coréia do Sul) e da Academia de Ciências da Polônia e o principal desenvolvedor do software de síntese orgânica Chematica. "Acontece que as lacunas estão lá, e podemos encontrar novos caminhos retrosintéticos que contornam totalmente as patentes. "

Essas patentes farmacêuticas protegem a propriedade intelectual da empresa e, ao mesmo tempo, evitam que empresas concorrentes usem certas soluções sintéticas importantes - desenvolvidas meticulosamente por experimentos para maximizar o rendimento, aumentar a pureza, e reduzir custos - ao tentar produzir os compostos desejados. Para obter opções viáveis ​​não patenteadas, os pesquisadores "congelaram" porções desafiadoras de cada molécula alvo, forçando o computador a substituir abordagens não convencionais, porém quimicamente plausíveis, com base em regras mecanicistas. Eles testaram seu sistema em três medicamentos comerciais notáveis ​​com diferentes obstáculos químicos:linezolida, um antibiótico de último recurso; sitagliptina, um medicamento antidiabético; e panobinostat, um tratamento de mieloma múltiplo.

Em cada caso, quando pode ser executado sem restrições, o programa recomendou as sínteses comerciais. Mas mesmo quando alguns átomos e ligações foram designados como intocáveis, inovou ao aplicar as funções existentes da Chematica para propor novos planos que evitavam perfeitamente os já patenteados. "Ao localizar algoritmicamente os vínculos-chave sobre os quais as patentes dependem e propagá-los pelas árvores retrosintéticas da Chematica, podemos gerar soluções sintéticas a partir de materiais de partida alternativos, porém econômicos, alcançando um impacto prático real, "Grzybowski diz.

As habilidades de evasão de patentes da Chematica também podem alterar a forma como os químicos abordam a propriedade intelectual e a lei de patentes. Por exemplo, pesquisas auxiliadas por máquina podem ser usadas para restringir muitas partes diferentes de uma molécula alvo, Agrupando sínteses radicalmente diferentes em uma única patente hermética. De acordo com Grzybowski, Contudo, tal patente não ficaria necessariamente livre de brechas para sempre, graças à provável futura descoberta experimental de novas reações que impulsionam o conhecimento químico por meio da competição saudável.

Geral, os pesquisadores esperam que seu software ajude as empresas farmacêuticas a proteger melhor sua propriedade intelectual e, simultaneamente, ajudará a acelerar a pesquisa e o desenvolvimento em química orgânica, fornecendo rotas sintéticas que diferem das abordagens padrão. "Este trabalho ilustra os benefícios de levar os químicos a pensar algoritmicamente e pedir aos cientistas da computação que entendam os principais conceitos químicos, entregar resultados de inteligência artificial química que importam além dos limites da academia, "acrescenta o co-autor Piotr Dittwald, bolsista de pesquisa com formação em matemática e ciência da computação.