Legenda:(Esquerda) Ensaio metabólico de um recipiente de uma mistura 1:1 de molécula deuterada e não deuterada. (À direita) sinais de monitoramento por MS em tandem para ambos os análogos (barras azuis e vermelhas). Um desvio da proporção (barras verdes) do valor inicial com o tempo do ensaio indica uma diferença entre o metabolismo das moléculas deuteradas e não deuteradas. Crédito:Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO)
Uma colaboração de cientistas da ANSTO liderados pelo National Deuteration Facility (NDF) desenvolveu um novo método de triagem para determinar rapidamente se uma molécula deuterada melhorou a estabilidade metabólica. A pesquisa foi publicada em Analytica Chimica Acta e faz parte de um projeto de pesquisa de pós-doutorado do Dr. Rhys Murphy, um autor principal no artigo.
Como as moléculas marcadas com deutério (um isótopo não radioativo de hidrogênio) podem ser metabolizadas mais lentamente do que suas contrapartes não deuteradas (protonadas), eles têm uma gama de benefícios potenciais.
Além da possibilidade de redução das doses dos medicamentos, as moléculas deuteradas podem alterar o tipo e a quantidade de metabólitos formados.
O foco nessas drogas chamadas "pesadas" foi renovado desde que o primeiro medicamento deuterado do mundo foi aprovado pela Food and Drug Administration dos EUA em 2017.
Esses benefícios se aplicam a radiotraçadores, que são moléculas projetadas especificamente para imagens médicas para diagnosticar e rastrear doenças.
Se o local de fixação do radiomarcador no traçador (que atua como um farol no processo de imagem) for metabolicamente atacado muito rapidamente, a imagem pode não ser informativa.
No estudo, o radiotraçador, PBR111, que foi desenvolvido na ANSTO para neuroinflamação de imagem, foi deuterado na cadeia de fluoropropoxi.
"Nem sempre é claro onde deuterar em uma molécula para obter uma vantagem. A análise pode ser complexa. Como a físico-química de ambos os compostos é quase idêntica, análises separadas para ambos os análogos são normalmente necessárias, "disse o Dr. Tamim Darwish, autor sênior e gerente de operações da NDF.
Crédito:Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO)
A equipe validou um método de um pote, em que os análogos deuterados e não deuterados foram misturados e submetidos ao metabolismo in vitro. A mistura foi analisada por espectrometria de massa (MS) em tandem em diferentes intervalos de tempo.
Usando a proporção entre os sinais de MS correspondentes, a estabilidade metabólica melhorada foi atribuída à deuteração na cadeia de fluoropropoxi.
"Como a massa distinta (única para cada molécula) foi monitorada, não houve necessidade de analisar os compostos independentemente. Uma vez que os dois compostos são parte da mesma mistura, há consistência durante a comparação, "disse Darwish.
"O método informa rapidamente se o local da deuteração está tendo um impacto positivo no metabolismo e se mais estudos podem ser necessários, talvez in vivo ", disse Murphy, que apresentou o trabalho em uma conferência internacional de isótopos em Praga no ano passado.
O método também confirma se a deuteração não teve efeito sobre o metabolismo antes de mais tempo e recursos serem investidos.
Os autores relatam que sua abordagem versátil poderia ser aplicada como uma ferramenta de triagem rápida para análogos de outras moléculas, incluindo moléculas farmacologicamente ativas, para determinar sua adequação para deuteração.
"O novo método também pode ser usado com radiotraçadores" frios ", o isótopo estável marcado análogo de um radiotraçador, o que torna o manuseio mais fácil, "disse Fraser.
