Estudo teórico das reatividades de potenciais fármacos COVID-19

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Details
  • Presentation type: Apresentação de Pôster / Poster Communications
  • Track: Electronic Structure
  • Keywords: SARS-CoV-2; Cálculos de estrutura eletrônica;
  • 1 Faculdade de Ciências / Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
  • 2 Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

Estudo teórico das reatividades de potenciais fármacos COVID-19

Alex Coleone

Faculdade de Ciências / Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

Abstract

Este trabalho tem por objetivo propor um mecanismo de estudo ao avaliar as reatividades de potenciais fármacos.
Pelo fato do novo coronavírus ser um retrovírus, analisar também as reatividades das bases nitrogenadas constituintes do RNA e como elas se relacionam com os medicamentos alvos.
O estudo da reatividade foi realizado por meio da análise dos Índices de Fukui Condensados sobre os átomos (IFCA) e maciez química global.

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Alex Coleone

Boa tarde, Aline. Obrigado pelo interesse no trabalho. Quanto a interação dos fármacos com as bases nitrogenadas, a ideia é averiguar se há uma semelhança entre os valores de maciez local dos átomos das bases nitrogenadas com os fármacos, pois de acordo com o princípio de dureza-maciez de ácidos bases, quando esses valores são próximos, há uma maior probabilidade que ocorra interação entre esses elementos (https://doi.org/10.1021/ja00279a008). É claro que isso não é uma regra, pois pode haver casos em que há similaridade entre esses valores de maciez química local, mas não ocorrer nenhum tipo de interação entre os elementos envolvidos, por isso que usei esses dois medicamentos que já são usados no tratamento de COVID-19, pra justamente mostrar que essa abordagem pode ser interessante de se utilizar. No caso se você for só usar cálculos teóricos para predizer se um medicamento é eficaz ou não, ai seria mais seguro utilizar outras técnicas computacionais para complementar como o Docking de Proteínas e a modelagem com dinâmica molecular utilizando a proteína do vírus. Eu trabalho em parceria com um grupo experimental e estamos estudando peptídeos para serem usados como antivirais. Temos utilizado essa abordagem e tem-se mostrado bem útil. Aqui tem um exemplo de trabalho publicado pelo nosso grupo ( doi:10.3390/biom10040512 )

Graziâni Candiotto

Prezado Alex,

Gostaria de tirar algumas dúvidas que estão listadas a baixo:

1) Nesse trabalho vocês só realizam somente cálculos de DFT? Os cálculos foram feito em vácuo ou usando algum método de solvatação? 

2) Vocês pretendem utilizar cálculos de dinâmica molecular para comprovar os resultados de vocês? Sinceramente não acredito que somente através dos indices de Fukui e cálculos de DFT (feitos no estado fundamental) sejam eficientes para identificar bons inibidores para vírus e outras doenças.

3) Uma dica para aprimorar seu trabalho e obter resultados mais sólidos é realizar uma dinâmica molecular para cada uma das moléculas citadas no seu trabalho usando junto a uma proteina do Sar-Cov-2 como receptor. Dessa maneira você poderia realizar a análise mostrada em seu trabalho para conformações especificas devido a interação proteina molécula. Vale resaltar que a densidade eletrônica depende da conformação da suas moléculas dessa maneira os indices de fuikui apresentados no seu trabalho também irão mudar.   

 

Author

Alex Coleone

Boa Noite, Graziâni...Agradeço bastante pelos feedbacks dados. E sim, não iremos só trabalhar com índices de Fukui , usaremos outros métodos como o Docking Molecular e a Dinâmica molecular. A idéia desse trabalho é propor um modelo para que seja utilizado no desenvolvimento/descoberta de fármacos com boa atividade antiviral. O meu trabalho de pós-graduação é fazer cálculos teóricos para um grupo experimental que está desenvolvendo peptídeos com propriedades antivirais, então é um modelo que estou utilizando e será complementado com esses cálculos de dinâmica molecular e docking de proteínas. Nosso grupo fez um trabalho com essa abordagem só usando Fukui, foi muito bem compatível com o trabalho experimental, daí não foi necessário nem realizar outros cálculos ( doi:10.3390/biom10040512 ). E sim, só usei  DFT e também considerei água como solvente.

Author

Alex Coleone

Obrigado, Rodrigo pelo feedback. O conjunto de bases 6-31G(d) foi utilizado, pois como os sistemas não possuem átomos com muitos elétrons, acabamos utilizando essa base que não traria um custo computacional alto e seria suficiente para trabalhar com esses átomos. E sim, Rodrigo...Eu usei a água como solvente, acabei esquecendo de citar na apresentação.

Author

Alex Coleone

Olá, Vinícius, agradeço bastante pelo feedback. Você entendeu bem a ideia. E sim, eu irei usar o docking e a dinâmica molecular para complementar os cálculos. Eu usei o remdesivir e o favipiravir , pois são antivirais já utilizados no tratamento da COVID-19. Na verdade eu queria mostrar que essa abordagem que utilizei comprovaria uma boa interação usando os índices de Fukui e maciez química local para esses remédios que já foram estudados, pois de fato eles tem tido resultados consideráveis com pacientes. O meu trabalho de pós-graduação é fazer cálculos teóricos para um grupo experimental que está desenvolvendo peptídeos para atuarem como antivirais, e utilizarei essa abordagem e também complementarei ela com o docking e a dinâmica molecular. O meu grupo teve um trabalho interessante em que usou somente essa abordagem de fukui e maciez que corroborou de forma satisfatória o trabalho experimental ( doi:10.3390/biom10040512 )  

Vinícius Bonatto

Legal Alex, obrigado pela resposta e boa sorte no desenvolvimento dos peptídeos. Iriei olhar o trabalho que você indicou. Abraços

Author

Alex Coleone

Olá, Guilherme...Agradeço bastante pelo feedback. Olha não sei dizer se existe tal estrutura obtida por cristalografia, mas como você citou, procurarei me informar. E sim, essa ideia da tautomerização seria interessante de se averiguar. Obrigado pelas dicas.