Avanços na área da Biologia Computacional modelam o futuro

A biologia computacional tem evoluído consideravelmente nos últimos anos, fornecendo alternativas para a utilização de animais em testes clínicos e outros testes laboratoriais. Além disso, modelos computacionais, podem apresentar um menor custo no processo de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do produto, e também maiores chances de sucesso.

No Brasil, a InsilicAll®é a primeira startup de Drug Discovery da América Latina, que conta com um experiente time de cientistas que realizam abordagens in silico com o auxílio de um vasto banco de dados e de inteligência artificial.

Soluções tecnológicas tem permitindo uma otimização da P&D. O uso de inteligência artificial permite agrupar informações de diferentes ensaios e a construção de modelos computacionais que reduzem o uso de animais e aceleram o processo de desenvolvimento do produto.

Um exemplo recente foi mostrado durante a pandemia do novo coronavírus. O setor da saúde tem agregado e coletado mais dados, e aderido a computação em nuvem. Essa grande quantidade de dados permite o aprimoramento dos modelos computacionais resultando em novos produtos seguros em um menor tempo de P&D. Além disso, as agências regulatórias estão mais flexíveis quanto ao uso de métodos computacionais.

Através de um extenso perfil polifarmacológico, em conjunto a: propriedades físico-químicas e biofarmacêuticas; propriedades ADME (absorção, distribuição, metabolismo e excreção); toxicidade e modelos farmacocinéticos in vivo de base fisiológica (PBPK) de ratos e humanos, cria-se a “assinatura molecular e biológica” única.

Ela permite a visualização do perfil da molécula e traz informações poderosas para o processo de P&D, as moléculas que possuem o perfil desejado e maior chance de sucesso prosseguem para outras etapas.

Toda a equipe científica e sua expertise podem otimizar o processo de P&D através da apresentação de dados, como:

  • Modelagem Biofarmacêutica como Ferramenta Fundamental para avaliação de capacidade de desenvolvimento.
  • Propriedades Biofarmacêuticas.
  • BDDCS para descobrir novos  moleculares para descoberta de novos fármacos.
  • Prever potenciais interações medicamentosas não testadas no processo de aprovação de medicamentos.
  • Bioisenção.
  • Caracterização Físico-Química
    • Solubilidade aquosa
    • Lipofilicidade
    • Estabilidade
  • Permeabilidade e absorção
    • Ensaio de Permeabilidade de Membrana Artificial Paralela (PAMPA)
    • Permeabilidade Caco-2
    • Permeabilidade MDR1-MDCK
    • Identificação do substrato do transportador
  • Distribuição 
    • Ligação de proteína de plasma
    • volume de distribuição (Vd)
  • Metabolismo
    • Perfil metabólico
    • Estabilidade metabólica
  • Propriedades farmacocinéticas in vivo de base fisiológica (PBPK)
    • Estimar a fração absorvida (Fa%), biodisponibilidade oral (F%), curva de concentração plasmática (Cp), Volume mecanístico de distribuição (Vd), concentração máxima (Cmax), tempo necessário para atingir a concentração máxima (Tmax),  AUC e otimização da dose.
    • Avaliar se uma substância possui concentração plasmática suficiente para produzir efeito tóxico em ratos ou humanos.
    • Extrapolar o metabolismo in vitro e dados de transporte para valores in vivo (IVIVE) e prever exposições em animais e seres humanos.
    • Modelagem PBPK de dados pré-clínicos para definir estratégias de dosagem para estudos first-in-human (FIH).

Além disso, os cientistas da InsilicAll estão preparados para:

  • Encontrar novas aplicações para fármacos de interesse.
  • Encontrar qual fármaco mais adequado de uma lista de ingredientes ativos poderia ser usado para tratar uma doença de interesse.
  • Ajudar a gerenciar e priorizar ingredientes ativos do portfólio do cliente.
  • Encontrar associações de ingredientes ativos (target compounds) para efetivamente tratar uma ou múltiplas doenças de interesse.
  • Associar um produto do portfólio do cliente com outro fármaco desprovido de patente, para a extensão da patente do produto do portfólio, reduzindo movimentos predatórios do mercado e possibilitando gerenciar o fluxo de caixa da empresa.
  • Aumentar a vida de mercado para um produto do portfólio.
  • Realizar o reposicionamento de fármacos (Encontrar qual fármaco mais adequado de uma lista de ingredientes ativos poderia ser usado para tratar uma doença de interesse).
  • Projetar e construir modelos translacionais PK/PD, TK/TD e mecanísticos.
  • Economia de tempo e de recursos para otimização hit-to-lead e lead-optimisation, visando priorizar compostos com propriedades superiores, resultando em ciclos de otimização mais rápidos.
  • Diminui consideravelmente o risco de falhas dos projetos através da avaliação off-target e de propriedades ADME/tox indesejáveis, nos estágios iniciais do desenvolvimento.

Importância da Inteligência artificial para o setor farmacêutico

O desenvolvimento de soluções com IA tem acontecido em todo o espectro de negócios do setor farmacêutico, desde a descoberta de alvos bioquímicos até as atividades de pós-aprovação(fase IV). Além disso, essas soluções vêm sendo usadas ​​para automatizar processos, dar suporte ao engajamento comstakeholders e gerarinsights data-driven para desenvolver tratamentos personalizados.

Além do setor farmacêutico

AInsilicAll® possui 5 frentes complementares: Ômicas, Formulações, Estrutura, Assinatura MB e ADMET. Cientistas e desenvolvedores qualificados transitam entre elas solucionando demandas e gerando inovação por meio de softwares desenvolvidos para serem precisos e específicos. A tecnologia integrada é um dos nossos diferenciais, dessa forma conseguimos otimizar tempo e recursos no desenvolvimento de diversos setores como farmacêutico, saúde, pecuário, epidemiológico, dentre outros.

Ou ainda auxiliar com soluções para toxicologia regulatória com:

  • Avaliações toxicológicas de impurezas e produtos de degradação.
  • Avaliação de efeitos tóxicos em animais e seres humanos.
  • Estabelecer a exposição diária permitida (PDE).
  • Identificação de riscos, potenciais efeitos críticos, predição e SAR de NOAEL, LOAEL (toxicidade de dose repetida).

Cada software atua em uma linha específica, atualmente contamos com o Detoxie®, o rDrug®e o PHAARMMatchMaker®. Quando usados em conjuntos potencializam o ensaio realizado entregando dados mais sensíveis.

Não há limites para a biologia computacional e mais do que recursos tecnológicos de ponta, amplamente validados, nossa equipe é responsável por interpretar e dar sentido aos dados recebidos em sua natureza multifatorial.

Abaixo, todas as frentes e programas disponíveis (InsilicAll):

Produtos

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