Uma equipe de profissionais do Instituto de Pesquisa do Câncer, em Londres, utilizou a impressora 3D J5 MediJet™ para criar um modelo inédito que representa com precisão a proteína alvo, dentro de uma célula cancerosa, por novos medicamentos em desenvolvimento. O modelo ajuda os pesquisadores a projetar um composto farmacêutico que se encaixe na proteína e destrua a célula cancerosa.
Craig Cummings, um engenheiro que se dedica à pesquisa sobre o câncer desde 1988, coordena o laboratório de impressão 3D no Instituto de Pesquisa do Câncer (ICR) e em seu parceiro clínico, o Royal Marsden NHS Foundation Trust, atuando como gerente da oficina de pesquisa e projeto em Londres.
Craig supervisiona uma equipe de quatro pessoas, fabricando uma variedade de instrumentos médicos, manequins e dispositivos utilizando impressoras 3D da Stratasys, trabalhando em conjunto com pesquisadores como Amin Mirza, um químico analítico que trabalha com Craig desde 2000, para apoiar a pesquisa sobre o câncer e o desenvolvimento de tratamentos do ICR e do Royal Marsden.
Um dos principais focos do ICR é a visualização e a remoção de tumores por meio de abordagens cirúrgicas e radiológicas, bem como o desenvolvimento de terapias químicas para tratar o câncer no nível bioquímico. Durante o período em que estiveram no ICR, o instituto alcançou avanços significativos nesse sentido. O ICR é a instituição acadêmica mais bem-sucedida do mundo na descoberta de novos tratamentos contra o câncer. Somente desde 2005, os pesquisadores do ICR descobriram mais de 20 candidatos a medicamentos, dos quais 11 avançaram para a fase de desenvolvimento clínico. O ICR, em parceria com o The Royal Marsden, também liderou ensaios de radioterapia que transformaram a prática clínica.
O medicamento de grande sucesso para o câncer de próstata, a abiraterona (nome comercial Zytiga), que foi descoberto no ICR, está gerando vendas mundiais de mais de US$ 2,5 bilhões por ano para o fabricante. Hoje, Craig e Amin continuam a ampliar os limites da descoberta de medicamentos, utilizando a tecnologia de impressão 3D para ajudar os pesquisadores a visualizar, em nível bioquímico, as proteínas que são alvo dos programas de descoberta de medicamentos contra o câncer.
Com a nova impressora 3D J5 MediJet, a equipe criou um modelo inédito que representa com precisão a proteína alvo, dentro de uma célula cancerosa, de novos medicamentos em desenvolvimento. Os pesquisadores podem usar o modelo como referência para projetar um composto farmacêutico que se encaixe na proteína e destrua a célula cancerosa.
“As proteínas dentro de uma célula cancerosa não são rígidas”, explica Amin. “Elas têm estrutura complexa e são flexíveis; projetar um composto com tamanho e forma compatíveis, além de propriedades químicas adequadas para se encaixar na proteína, é incrivelmente difícil. Na descoberta de medicamentos, estamos trabalhando para desenvolver medicamentos que se encaixem na lacuna ou cavidade relevante dentro da estrutura da proteína e impeçam que ela funcione.”
Com a tecnologia de impressão tradicional baseada em filamentos, Craig, Amin e suas equipes estavam limitados a criar modelos rígidos simplificados, com baixa resolução, que pareciam “bolhas coladas umas às outras”.
Mas, com a J5 MediJet, a oficina de impressão 3D consegue reproduzir uma proteína com detalhes minuciosos — com fitas, cadeias e hélices precisas.
“É preciso um grande salto de imaginação para compreender a natureza dinâmica dessas proteínas e as lacunas dentro delas”, diz Amin. “A visualização é extremamente importante para que os pesquisadores de câncer possam projetar um composto químico que atue nessas lacunas, interrompa a função da proteína e impeça a replicação da célula cancerosa. A modelagem 3D nos permite observar o interior e o entorno das proteínas celulares no nível biomolecular.”
Em 2021, o ICR recebeu a nova impressora J5 MediJet para imprimir modelos anatômicos, guias e ferramentas, somando-se à impressora Stratasys Eden350 já existente.
“A mais nova tecnologia de impressão 3D nos permite dar vida à forma como tradicionalmente visualizamos as proteínas celulares em um computador na química computacional e na biologia”, diz Craig. “Esses modelos ajudarão a preparar a próxima geração de pesquisadores do câncer.”
A SYS Systems é Parceira Platina da Stratasys e a única fornecedora especializada da Stratasys no Reino Unido. A SYS Systems, parte do Carfulan Group, está posicionada na vanguarda do movimento da impressão 3D e fornece, instala e oferece suporte a toda a linha da Stratasys. Ajudando empresas de todos os tamanhos a fabricar produtos melhores com mais eficiência, ao mesmo tempo em que amplia os limites da inovação, a SYS Systems oferece uma abordagem focada em serviços, comprovada pela certificação ISO 9001:2015. https://www.sys-uk.com/contact/
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