Revolucionando a descoberta de medicamentos: uma abordagem de ensaio de afinidade baseada em eletroquímica quântica para a geração rápida e qualificada de líderes e triagem

• Processo: 25/10853-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Olivia Carr
• Beneficiário: Olivia Carr
• Empresa: QNITY INOVACAO E DESENVOLVIMENTO LTDA.
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Vinculado ao auxílio: 23/14663-3 - Revolucionando a Descoberta de Medicamentos: Uma Abordagem de Ensaio de Afinidade Baseada em Eletroquímica Quântica para a Geração Rápida e Qualificada de Líderes e Triagem, AP.PIPE
• Assunto(s): Química quântica Eletroquímica Descoberta de drogas Técnicas biossensoriais Produtos naturais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletroquímica quântica | eletroquímica quântica

Resumo

Esta proposta de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma solução tecnológica baseada em ensaios de afinidade para as fases iniciais do setor de descoberta de medicamentos. O objetivo é criar um ensaio acessível para a geração de novos compostos químicos para empresas farmacêuticas e de biotecnologia. O objetivo é utilizar a plataforma de biossensores baseada em eletroquímica quântica para construir um dispositivo protótipo multiplex capaz de triar produtos naturais. Este dispositivo tem a intenção de substituir métodos tradicionais e dispendiosos de laboratório, como Ressonância de Plasmon de Superfície (SPR) e Espectrometria de Massas (MS). Esta proposta visa reduzir o tempo necessário para levar um novo medicamento ao mercado. A abordagem proposta envolve o uso da tecnologia eletroquímica quântica em interfaces que operam com um sinal de transdutor baseado nas características quânticas controladas de materiais 1D e 2D de alta qualidade. Esses materiais podem ser posteriormente modificados com produtos naturais para validar suas interações com uma variedade de alvos (biomarcadores) com potencial valor terapêutico. A prova de conceito do ensaio realizado em uma interface especialmente adaptada já foi demonstrada com sucesso. Ensaios de afinidade focados nas interações glicano-proteína são de extrema importância, pois fornecem ferramentas para entender processos relacionados a doenças, como respostas inflamatórias, metástase de células cancerosas e estado de saúde dos rins. Consequentemente, a caracterização da ligação proteína-carboidrato usando métodos sem rótulos é altamente desejável. Nesse contexto, uma prova de conceito para tais ensaios foi realizada usando espectroscopia de capacitância eletroquímica (ECS) derivada de impedância para avaliar a interação específica entre a lectina ArtinM e a glicoproteína peroxidase de raiz-forte (HRP). Um filme molecular eletroativo compreendendo ferroceno alquilado como sonda redox e ArtinM como um centro receptor de carboidrato direcionado para HRP foi empregado com sucesso para determinar a afinidade de ligação entre ArtinM e HRP. Um sinal de transdutor associado à densidade de estados (DOS) da interface, consistindo nos centros de ferroceno alquilados, foi obtido por meio de ECS e usado no modelo de adsorção de Langmuir para determinar a constante de afinidade (1,6±0,6)×108 L mol-1. Estes resultados demonstram a viabilidade do uso da ECS para a caracterização de glicoarranjos de lectina. Os principais objetivos desta proposta são os seguintes: i) validar ensaios únicos e multiplex acessíveis baseados em produtos naturais que permitem às empresas farmacêuticas e de biotecnologia identificar eficientemente potenciais compostos químicos; ii) aprimorar o processo de descoberta de medicamentos, fornecendo um método novo e eficiente para identificar possíveis candidatos a medicamentos. Este ensaio de afinidade econômico, rápido e sem rótulos pode ser um ponto de virada para as empresas farmacêuticas e de biotecnologia em sua busca por descobrir rapidamente novos líderes qualificados. Esta ferramenta tecnológica é essencial para levar um novo medicamento ao mercado, um processo complexo e demorado, geralmente levando 10 anos desde a descoberta inicial até a aprovação para comercialização. Portanto, esta tecnologia está protegida por propriedade intelectual (PI) com três patentes depositadas que foram desenvolvidas pelo Grupo Nanobionics. Recentemente, recebemos um investimento de US$200.000 para garantir a proteção comercial dessa abordagem única e iniciar a empresa Qnity."