As fronteiras da química sintética estão sendo levadas a seus limites, fazendo com que os pesquisadores busquem soluções na biologia. Com o surgimento da biologia sintética e da inteligência artificial (IA), os cientistas estão liberando novas possibilidades para a descoberta de medicamentos, como projetar e produzir moléculas raras e inéditas na natureza. Ao aproveitar essas ferramentas, os pesquisadores estão desenvolvendo novas abordagens para sintetizar moléculas complexas, otimizar os caminhos de produção e projetar sistemas biológicos para inovação farmacêutica. Para obter insights sobre esse campo em rápida evolução, conversamos com Graham Hudson, Doutor, especialista em biologia sintética e microbiologia, e Nathan Lanclos, especialista em projeto de proteínas orientado por IA. Saiba mais sobre como o CAS está enfrentando esses desafios.
CAS: A biologia sintética é uma etapa necessária para a inovação no desenvolvimento de medicamentos além da química sintética?
CAS: Quais descobertas importantes estão ajudando cientistas a transformar micróbios em "fábricas vivas de medicamentos"?
CAS: Quais foram os aspectos mais difíceis da adaptação das vias biossintéticas derivadas de plantas para a produção microbiana?
CAS: Em quais outras áreas você está aproveitando a IA para acelerar descobertas?
CAS: Quais são alguns dos maiores gargalos relacionados a dados que você enfrentou em seu trabalho?
CAS: A colaboração entre pesquisadores de diferentes formações está se tornando essencial?
CAS: Se você tivesse uma varinha mágica para mudar algo no processo de descoberta de medicamentos, o que mudaria?
Graham Hudson, Doutor, é bacharel em bioquímica pela Saint Louis University, onde pesquisou a termodinâmica de pares de bases de RNA para dar apoio ao projeto terapêutico. Concluiu seu doutorado na University of Illinois, em Urbana-Champaign, com Douglas A. Mitchell, concentrando-se em produtos naturais RiPP — reconstituindo a biossíntese de tiopeptídeos, descobrindo duas novas classes (rantipeptídeos e piritideos) e revelando a base enzimática da tioamidação. Atualmente, é pesquisador de pós-doutorado na UC Berkeley em Berkeley, no laboratório de Jay D. Keasling, e estuda a enzimologia e a biossíntese de produtos naturais de saponina. Ele também prestou consultoria para o setor em pesquisa de produtos naturais.
Nathan Lanclos é bacharel em biologia molecular e em economia pela University of South Florida, onde pesquisou a função da proteína no câncer com Vladimir Uversky e projetou o metabolismo de C1 em bactérias com Ramon Gonzalez. Atualmente, é estudante de doutorado no Programa Conjunto de Bioengenharia da UCSF/UC Berkeley. Em 2022, fundou uma empresa de consultoria que dá suporte a startups de biotecnologia com estratégia de marketing e modelagem de dados. Sua pesquisa se concentra em aprendizado de máquina para projeto de proteínas e engenharia de proteínas de alto rendimento, com ênfase em complexos de vários domínios, como sintases de policetídeos (PKSs) para produção química e terapêutica.