Palavra de Sá

Biofármacos: o que são e para que servem?

Os biofármacos são remédios produzidos por meio da biossíntese em células vivas. Ou seja, o princípio ativo da produção dos compostos químicos é os seres vivos com grande atividade biológica.

Também chamados de medicamentos biológicos, a produção desses compostos acontece via processos biotecnológicos. Geralmente, ela é feita por meio da manipulação de moléculas de proteína de tamanho relativamente grande e muito complexas.

Apesar de conhecidas há muito tempo, as técnicas para a criação de biofármacos são relativamente novas e seguem em evolução.

<><> Qual foi o primeiro biofármaco?

O primeiro fármaco produzido com engenharia sintética foi a insulina recombinante humana, em 1982. Fármacos produzidos através da biologia sintética são feitos através da inserção de genes pré-determinados em bactérias, células animais ou vegetais.

Os biofármacos atualmente representam uma revolução no tratamento de doenças e estão disponíveis em diversas funções. Alguns exemplos incluem fatores de crescimento, insulina, citocinas e anticorpos monoclonais. Eles são usados para tratamento ou prevenção de doenças como Alzheimer, doenças autoimunes, câncer, diabetes, hepatite, artrite reumatoide e muitas outras.

O Brasil, apesar do potencial, ainda precisa de muito investimento em tecnologia para alavancar a inovação e pesquisa farmacêutica relacionadas aos biofármacos.

<><> Qual a diferença entre biofármaco e fármaco?

A principal diferença entre os fármacos, que são medicamentos obtidos de formas comuns, e os biofármacos é a origem. A origem do primeiro tipo é sintética e a do segundo é um processo biológico. Os medicamentos tradicionais são geralmente compostos por pequenas moléculas de uma quantidade baixa de átomos. Além disso, eles têm uma estrutura química bem conhecida e que pode ser copiada sem problemas.

Já os biofármacos são feitos por grandes moléculas complexas e por milhares de átomos, e não é possível que haja uma cópia idêntica deles. Eles não podem ser ingeridos, pois seriam destruídos pelo sistema digestivo. Portanto, são injetáveis ou inaláveis. Suas fórmulas são instáveis e podem sofrer alterações devido às condições de conservação e armazenamento.

<>< Como são feitos os biofármacos?

As proteínas são, em sua maioria, produzidas por técnicas de DNA recombinante. Certos organismos vivos são geneticamente reprogramados para produzirem uma proteína que queremos.

Em laboratórios, os organismos vivos que recebem o DNA recombinante podem ser plantas, animais, bactérias e são chamados de sistemas de expressão. Na produção de biofármacos, existe a expressão “o processo é o produto”, pois é no processo de produção que a qualidade é assegurada. Pequenas variações resultam em grandes alterações no resultado final. Por isso, as etapas do processo são tão importantes e nunca resultam em produtos idênticos.

Por exemplo: o hormônio de crescimento usado para tratar o nanismo é muito específico, o que significa que o hormônio de origem animal não serve para humanos. Então, durante muitos anos, pacientes utilizavam material retirado de cadáveres. No entanto, a produção era baixa e a demanda e preços muito altos, além de que seu uso estava relacionado a graves efeitos colaterais neurológicos.

Depois de poucos meses, a indústria farmacêutica disponibilizou o primeiro hormônio de crescimento recombinante produzido em culturas de bactérias. Este foi o segundo produto farmacêutico produzido por DNA recombinante. E, além disso, ele também é um grande exemplo de como a biotecnologia pode atender rapidamente às necessidades que surgem.

<><> Biossimilares

Medicamentos biológicos e biossimilares não são a mesma coisa. Os biossimilares são cópias autorizadas dos produtos biológicos que foram comparados em questões de qualidade, segurança e eficácia. Os medicamentos convencionais são fáceis de replicar (o que dá origem aos chamados medicamentos genéricos). Isso porque eles têm uma estrutura conhecida e bem definida, ao contrário de medicamentos biológicos, que dependem de seres vivos.

Assim como acontece com os genéricos, quando a patente de um biofármaco expira, podem ser feitas cópias legais, que são chamadas de biossimilares. Todos são comercializados apenas após aprovação do órgão regulador. Mas não confunda: biossimilares não são genéricos, a regulação de cada um é diferente.

Para os genéricos, não há necessidade de novos testes de eficácia e de segurança, pois são idênticos aos de medicamentos de referência. Apenas a absorção e disposição da substância ativa diferem. Já no caso de biofármacos, que não são totalmente iguais, existe a necessidade de novas demonstrações clínicas e agências reguladoras, como a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

 

¨      Penicilina: o que é e para que serve?

A penicilina é um importante antibiótico, descoberto por Alexander Fleming, em 1928. Sua descoberta representou um enorme avanço para a ciência. Isso porque a penicilina foi o primeiro antibiótico realmente eficaz contra bactérias e hoje, além de ser o mais antigo, é o antibiótico mais comumente usado em todo o mundo. 

Muitos estudiosos afirmam que a penicilina foi descoberta acidentalmente. No entanto, apesar de sua descoberta ter sido um efeito do acaso, foi realizada dentro de uma pesquisa que tinha como propósito a busca por uma solução contra as bactérias, que causavam infecções com alta taxa de mortalidade na época.

<><> Como a penicilina foi descoberta?

O médico e bacteriologista Alexander Fleming, que trabalhava no St. Mary’s Hospital, em Londres, foi quem descobriu a penicilina, o que lhe rendeu um prêmio Nobel. 

Foi retornando das férias que ele notou algo diferente nas culturas de bactérias que ele havia feito, semanas antes, para analisar seu desenvolvimento.

Observando as culturas de estafilococos, uma bactéria encontrada na pele humana, causadora de graves infecções, Fleming notou que algumas das culturas foram contaminadas por fungos. Isso se transformou em mofo e em suas proximidades, as bactérias não se desenvolviam.

A partir daí, o cientista isolou e analisou o mofo, identificando-o como pertencente ao gênero Penicillium Notatum. Esse é o mesmo tipo de mofo que se desenvolve em pães, frutas ou queijo, quando passam da validade. 

Fleming produziu um extrato a partir do mofo e passou a chamar seu agente ativo de penicilina. Ele também testou sua eficácia contra outros tipos de bactérias e comprovou o seu efeito antibacteriano.

No entanto, Fleming não conseguiu isolar e estabilizar a substância, transformando-a em algo realmente útil na prática, o que gerou pouco interesse na comunidade científica da época. Sendo assim, sua pesquisa foi posta de lado e somente em 1939 – dez anos depois – outros dois cientistas retomaram a investigação.

<><> Howard Florey e Ernst Chain

Howard Florey e Ernst Chain, estudaram exaustivamente a penicilina e fizeram inúmeros experimentos até que, em 1941, injetaram a substância purificada em um paciente, que apresentou melhora, mas faleceu posteriormente, pois a quantidade de medicação foi muito baixa.

Outros experimentos em humanos foram realizados e, a partir daí, foi reconhecido o valor terapêutico da penicilina no tratamento de infecções causadas por bactérias. 

Enquanto isso, acontecia a 2ª Guerra Mundial e o interesse pela sua produção em larga escala aumentava, pela necessidade de ter um antibiótico para uso nos soldados feridos em batalha.

A partir de sua entrada na guerra, ainda em 1941, os Estados Unidos assumiram toda a produção de penicilina em larga escala, numa cooperação anglo americana bem sucedida. Em setembro de 1943, os Estados Unidos possuíam um estoque suficiente para toda a demanda das forças armadas aliadas.

<><> Quais doenças são tratadas com penicilina?

Com o decorrer dos anos, os estudos avançaram e novos antibióticos foram desenvolvidos, por conta das novas doenças (ou suas mutações) que foram surgindo. A família das penicilinas é composta por penicilinas naturais, semissintéticas ou sintéticas. 

Esses antibióticos são aplicados para tratar de diversas doenças. Alguns exemplos estão listadas abaixo:

• Bacteremia, que é a presença de bactérias no sangue. Infecções pós-parto, cirurgias,  queimaduras, infecções de pele, diabetes mellitus, aplicação de drogas intravenosas, HIV, traumas contusos e o uso de corticosteróides são fatores que podem levar à bacteremia, por meio da bactéria Streptococcus pyogenes;

• Infecções vaginais, como vaginose bacteriana, sífilis, infecções neonatais, endocardite e infecção do trato urinário, causados pela bactéria Streptococcus agalactiae;

• Infecções respiratórias, meningite e infecções sistêmicas, causadas pela bactéria Streptococcus pneumoniae. No entanto, em várias partes do mundo, essa bactéria tem apresentando resistência à penicilina.

<><> Como certas bactérias se tornam resistentes à antibióticos?

A Organização Mundial da Saúde (OMS) chamou a atenção para o aumento de bactérias resistentes aos antibióticos, e o potencial ameaçador que isso representa para a saúde em todo o mundo. Isso porque, quanto maior a resistência de uma bactéria à um antibiótico, menor é sua eficácia no trato de infecções.

A resistência é um processo que ocorre devido às alterações genéticas naturais dos patógenos, os agentes infecciosos. No entanto, isso tem se tornado um problema, devido a velocidade com que tem ocorrido, graças à intervenção humana. O uso indevido e indiscriminado de antibióticos e outros antimicrobianos tem acelerado o surgimento e a propagação de bactérias, fungos, vírus e parasitas resistentes às medicações. 

É importante ressaltar que esses medicamentos são utilizados não apenas para o tratamento, prevenção ou controle de infecções em humanos, mas também em animais e plantas.

<><> Uso indiscriminado de antibióticos na agropecuária

De acordo com Ana Navarrete, coordenadora do Programa de Saúde do Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor, em entrevista para o Jornal da USP, o uso de antibióticos na pecuária pode causar sérios danos à saúde humana. Além disso, pode causar impactos ao meio ambiente e ainda, acelerar a resistência de bactérias aos antibióticos, graças ao uso excessivo e desnecessário na criação de animais.

Segundo Navarrete, uma vez aplicados nos animais, os antibióticos “atuam sobre algumas espécies de bactérias, enquanto permitem que as resistentes à medicação se multipliquem”. Além de entrarem na cadeia alimentar, “por meio dos dejetos, essas bactérias se espalham no solo, na água e nas plantas e chegam às pessoas não só através do consumo de carne, mas também de água ou vegetais”.

<><> Infecções resistentes aos medicamentos

Um relatório, publicado em 2022, descreve a situação como alarmante. A bactéria Escherichia coli é citada por ter apresentado uma taxa de 42% de resistência ao antibiótico cefalosporina de 3ª geração, em 76 países. Essa bactéria é conhecida por causar doenças no intestino e infecções urinárias e é apenas um dos exemplos.

A geração do antibiótico remete à sua potência. Tecnicamente, um antibiótico de 3ª geração é mais potente e deveria agir contra bactérias resistentes às primeiras gerações, inclusive.

A OMS também argumenta que infecções resistentes aos medicamentos afetam também a saúde do planeta. Além de atingir os animais e as plantas, reduzem a produtividade agrícola e ameaçam a segurança alimentar.

De acordo com as projeções, até 2035 a tendência é que a resistência de bactérias, vírus, fungos e parasitas aos antimicrobianos, em geral, aumente ainda mais. Isso reforça a necessidade cada vez maior por um gerenciamento rigoroso no uso de medicamentos, bem como a mudança de comportamento nas práticas de prescrição, evitando o uso desnecessário dos mesmos.  

Ainda assim, talvez algumas soluções para esses problemas também estejam em mais estudos e novas descobertas.

<><> Fungos oceânicos e a penicilina do futuro

A revista científica Frontiers in Science publicou, no início de 2024, um vasto estudo sobre o DNA do oceano, realizado por um grupo de cientistas de diferentes nacionalidades. 

Foram coletadas 2102 amostras, em diferentes profundidades do oceano, ao redor do mundo. Com uma tecnologia chamada KMAP, foi possível escanear a sequência de DNA de cada amostra, identificando 317.5 milhões de conjuntos de genes.

Segundo o estudo, o catálogo pode ajudar nas pesquisas relacionadas ao aquecimento global, à poluição oceânica e no desenvolvimento de inovações na medicina e outras indústrias, com aplicações na área da biotecnologia.

Pouco mais de 56% dos conjuntos, catalogados na zona mesopelágica, representam fungos. Essa é a região que vai de 200 m até 1000 m de profundidade, abaixo da superfície. Também conhecida como zona crepuscular, não apresenta luz suficiente para que exista fotossíntese e é uma das regiões menos conhecidas do planeta.

A pesquisa destaca a importância que os fungos representam no microbioma oceânico e ainda sugere que isso pode trazer consequências importantes para inovações científicas. Um outro estudo recente mostrou que os fungos, presentes na zona crepuscular, são os principais responsáveis pela degradação de proteínas nos oceanos.

Ainda, um pesquisador do Instituto de Oceanografia da Universidade da Califórnia afirma que, assim como a penicilina foi obtida a partir de fungos, pode-se esperar descobertas semelhantes a partir de estudos com os fungos oceânicos. Ele reforça que a zona crepuscular é um ambiente hostil e que, ali, os fungos devem apresentar adaptações únicas. 

Essas possíveis adaptações elevam o potencial de descobertas de novas propriedades bioquímicas, que poderão ser aplicadas com fins medicinais no futuro.

 

Fonte: eCycle