O CQMED foi credenciado como Unidade EMBRAPII de Inovação em Fármacos em 2017 e realiza projetos com a indústria farmacêutica na área de desenvolvimento de fármacos e tecnologias relacionadas a química medicinal. Os projetos conjuntos fazem parte da etapa pré-competitiva do desenvolvimento de fármacos e visam desenvolver moléculas químicas sintéticas que atinjam uma proteína-alvo biológica relacionada com doenças.

No CQMED é realizada a caracterização da estrutura da proteína com moléculas ligantes e o refinamento de moléculas para obter alta afinidade e seletividade. Assim, combinamos as seguintes áreas para acelerar a descoberta de novos fármacos:  biologia molecular, produção da proteína de interesse, biologia estrutural, química medicinal, ensaios bioquímicos, e ensaios celulares.

De maneira geral nossos projetos seguem o seguinte fluxo de trabalho:

• Escolha de proteínas-alvo com importância biológica para as quais se quer planejar moléculas
• Clonagem high-throughput para a região funcional do proteína
• Testes de expressão de proteína em pequena escala para identificação de condições favoráveis de expressão
• Produção da proteína recombinante em larga escala
• Confirmação da identidade da proteína por espectrometria de massas
• Screening para identificação de hits
• Co-cristalização proteína alvo + hits
• Teste de potência dos Hits
• Síntese de nova série de moléculas para otimização dos Hits
• Co-cristalização proteína alvo + Hits otimizados
• Teste de potencia dos Hits otimizados
• Teste de seletividade dos Hits otimizados
• Teste de atividade celular, toxicidade

O CQMED destaca as parcerias com as empresas farmacêuticas brasileiras Aché e Eurofarma, e com a empresa de biotecnologia Promega. Aché e Eurofarma realizam a síntese química de moléculas direcionadas para se ligarem e inibirem uma classe específica de proteínas humanas ou de agentes infecciosos. Já a Promega está explorando a utilização de seus reagentes em outros modelos biológicos.

Uma vez que estas moléculas se ligam com alta afinidade as proteínas quinases, elas estão sendo utilizadas para gerar estruturas de co-cristais com a proteína-alvo. Os dados de difração de raio X – biologia estrutural – permitem entender o modo espacial de ligação da molécula e levar à síntese de novas séries químicas com características melhoradas. O projeto tem o objetivo final em gerar moléculas sofisticada, altamente seletivas e específicas.

Durante o ano de 2018 foram obtidas moléculas potentes e nos próximos passos a parceria tem foco em testes bioquímicos e aumento na seletividade das moléculas. O projeto tem tempo proposto de 6 anos.

Diante da pandemia de Covid-19, o CQMED estabeleceu parceria com o Laboratório Mendelics Análise Genômica para o desenvolvimento de enzimas nacionais para teste RT-LAMP usado no projeto #PARECOVID de testagem em massa.