Psicodélicos como LSD e cogumelos mágicos têm se mostrado altamente eficazes no tratamento de depressão e transtornos de estresse pós-traumático, mas o uso médico dessas drogas é limitado pelas alucinações que causam.

"E se pudéssemos redesenhar os medicamentos para manter seus benefícios e, ao mesmo tempo, eliminar seus efeitos colaterais indesejados?" pergunta Ron Dror, professor associado de ciência da computação em Stanford. O laboratório de Dror está desenvolvendo simulações de computador para ajudar os pesquisadores a fazer exatamente isso.

Em um artigo publicado em Ciência , A equipe de Dror descreve as descobertas que podem ser usadas para minimizar ou eliminar os efeitos colaterais em uma ampla classe de drogas que têm como alvo os receptores acoplados à proteína G, ou GPCRs. GPCRs são proteínas encontradas em todas as células humanas. LSD e outros psicodélicos são moléculas que se ligam a GPCRs, assim como cerca de um terço de todos os medicamentos controlados, incluindo anti-histamínicos, beta-bloqueadores e opióides. Este mecanismo molecular é tão importante que o professor de Stanford Brian Kobilka compartilhou o Prêmio Nobel de Química de 2012 por seu papel na descoberta de como funcionam os GPCRs.

Quando uma molécula de droga se liga a um GPCR, causa várias mudanças simultâneas na célula, alguns benéficos e alguns perigosos.

Ao comparar simulações de um GPCR com diferentes moléculas anexadas, A equipe de Dror conseguiu identificar como uma molécula de medicamento pode alterar a forma do GPCR para fornecer efeitos benéficos, evitando efeitos colaterais, algo que permaneceu misterioso até agora. Com base nesses resultados, os pesquisadores projetaram novas moléculas que de fato causaram mudanças benéficas nas células, sem mudanças indesejadas. Embora essas moléculas projetadas ainda não sejam adequadas para uso como drogas em humanos, eles representam um primeiro passo crucial para o desenvolvimento de medicamentos livres de efeitos colaterais.

Hoje, os pesquisadores normalmente testam milhões de candidatos a drogas - primeiro em tubos de ensaio, depois em animais e finalmente em humanos - na esperança de encontrar a molécula mágica que seja eficaz e segura, o que significa que quaisquer efeitos colaterais são toleráveis. Esse empreendimento gigantesco normalmente leva muitos anos e custa bilhões de dólares, e a droga resultante ainda costuma ter alguns efeitos colaterais frustrantes.

As descobertas da equipe de Dror prometem permitir que os pesquisadores contornem muito desse trabalho de tentativa e erro, para que possam trazer candidatos a medicamentos promissores para testes em animais e humanos mais rapidamente, e com maior probabilidade de que esses medicamentos em potencial se mostrem muito seguros e eficazes.

O bolsista de pós-doutorado Carl-Mikael Suomivuori e a ex-estudante de graduação Naomi Latorraca lideraram uma equipe de 11 membros que incluía Robert Lefkowitz, da Duke University, com quem Kobilka compartilhou o Prêmio Nobel, e Andrew Kruse, da Harvard University, Ex-aluno de Kobilka.

"Além de revelar como uma molécula de droga pode fazer com que um GPCR desencadeie apenas efeitos benéficos, "Dror disse, "usamos essas descobertas para projetar moléculas com propriedades fisiológicas desejadas, que é algo que muitos laboratórios vêm tentando fazer há muito tempo. "

"Armados com nossos resultados, os pesquisadores podem começar a imaginar maneiras novas e melhores de desenvolver medicamentos que mantenham sua eficácia e, ao mesmo tempo, representem menos perigos, "Disse Dror. Ele espera que essa pesquisa acabe eliminando os efeitos colaterais perigosos dos medicamentos usados ​​para tratar uma ampla variedade de doenças, incluindo problemas cardíacos, transtornos psiquiátricos e dor crônica.