LEVANTAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE PLANTAS MEDICINAIS NOS BIOMAS BRASILEIROS PARA FINS TERAPÊUTICOS ANTICÂNCER

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Produtos Naturais

Autores

França, S.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Tavares, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Bispo, J.L.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Neto, J.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; França, E.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE) ; Davi, L.B.O. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Silva, L.P.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Agra, M.D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE ALAGOAS) ; Lima, D.J.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS)

Resumo

A Biotecnologia vem evoluindo na identificação e modificação de estruturas moleculares, sendo importante para o avanço da ciência e busca processos, sistemas e produtos que satisfaçam as necessidades da sociedade. Portanto, o trabalho apresenta algumas espécies vegetais oriundas dos biomas brasileiros com atividade antineoplásica que possuem pouco respaldo científico, mas são uma alternativa na formulação de fármacos eficazes. Assim sendo, se faz necessário investimentos na área de produtos naturais para dá continuidade ao seu estudo quimiotaxonômico, e consequentemente as vantagens na produção dos seus análogos, com ênfase na ciência como meio multidisciplinar e biotecnológico que permite ao leitor uma reflexão sobre esse novo setor econômico que o Brasil pode se adequar.

Palavras chaves

Espécies Vegetais; Economia; Produtos naturais

Introdução

Os biomas brasileiros e as variedades climáticas promovem um cenário no desenvolvimento de moléculas promissoras que possuem propriedades peculiares, e possibilitam uma nova forma de olhar para o câncer (doença crônico-degenerativa), não somente com uso dos tratamentos tradicionais destacando-se a quimioterapia, radioterapia e cirurgia, mas possibilita inovar as formas de tratamento. Conhecer os recursos da química medicinal, é de suma pertinência na busca por moléculas com atividade citotóxica e potencialmente anticancerígina (ARAÚJO, 2013). O número de casos diagnosticados com câncer vem aumentando consideravelmente. Segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA, 2017), foi verificado no mundo, 14 milhões de casos com 8,2 milhões de óbitos e estima-se que em 2030 dos 27 milhões de casos, 17 milhões venha a óbito. No Brasil a estimativa dos casos de neoplasias malignas para 2018 é de 730.700. Assim é considerada um problema de saúde pública (UNTURA e REZENDE, 2012 e INCA, 2017). Diante destes dados, é importante formular medidas mitigadores que contribuam na redução desta patologia, pois ela não escolhe raça, gênero, etnias ou classe social para aparecer e os métodos terapêuticos tradicionais não estão sendo suficientes. O estudo sistemático frente as espécies vegetais usadas na medicina popular e que não possuem respaldo científico tornam-se uma alternativa, pois a flora detém de um cenário de moléculas com atividade farmacológica, que deve ser explorada de forma sustentável. Além disso, assegura maiores vantagens no mercado farmacêutico para países que possuem uma megabiodiversidade entre eles: Austrália, Brasil, China, Colômbia, Equador, índia, Indonésia, Madagascar, Malásia, México, Peru e Zaire, e que se encontram ameaçadas (FOGLIO et al, 2006; RIBEIRO e GUIMARÃES, 2013). Os métodos biotecnológicos em parcerias com áreas afins, utiliza-se da multidisciplinaridade que são pertinentes para o descobrimento de fármacos derivados de produtos naturais e seus análogos (COSTA et al, 2010). De acordo com Varanda (2006) “[...] os avanços biotecnológicos vêm permitindo a síntese e modificações de estruturas ativas objetivando a obtenção de produtos com maior atividade terapêutica e menor toxicidade” (VARANDA, p. 1, 2006). Um desses avanços biotecnólogicos são os templates, que são de grande potencial para o país, pois possibilitam modelagens moleculares a fim de ir ao encontro de estruturas que possam interagir com as células mutagênicas e as destruir. (SANDES e BLASE, 2000). Assim, cabe a ciência integrar a drug design que corresponde ao desenvolvimento tecnológico na formação das smartdrugs na área da oncologia. Com tais ferramentas como a química combinatória e a modelagem molecular se pode chegar a formação das Smartdrugs (drogas inteligentes), que sofrem modificações com a ajuda da biotecnologia em prol de reverter sua toxicidade, ou seja, retira ou acrescenta possíveis funções orgânicas em suas estruturas ativas. No Brasil, as Smartdrugs podem se tornar uma alternativa indispensável tanto no avanço econômico na área de farmacologia, quanto ao combate ao câncer (SANDES E BLASE, 2000). Além disso, podem contribuir para a reparação e conservação dos biomas brasileiros através do sistema sustentável. O uso sustentável permite a utilização dos recursos naturais de forma que não promova o declínio de sua diversidade e seu potencial permaneça com as características prístinas para as aspirações e necessidades da sociedade. A maioria das drogas semissintéticas, tais como Smartdrugs são derivadas de extratos vegetais, favorecem o Brasil, pela sua diversidade biológica e o torna um dos grandes pioneiros na produção destes tipos de medicamentos, em especial na área da oncologia (COSTA et al, 2010). Diante dessa conjuntura, este trabalho versa analisar de forma sistemática a importância da medicina tradicional na busca por moléculas promissoras no combate ao câncer. As espécies vegetais distribuídas no território brasileiro e que são utilizadas pela a população, nem todas possuem respaldo de cientificação em decorrência da falta de recursos clínicos que impossibilitaram pesquisadores de finalizar o estudo de toxicidade frente as neoplasias malignas. A ênfase do trabalho visa as principais técnicas de extração, purificação e identificação para a obtenção dos princípios ativos e o uso da química combinatória na formação das Smartdrugs na área da oncologia, alternativas importantes para expandir a economia do país. E um desafio estratégico que integra a biotecnologia, a ciência, e os embates encontrados pelos profissionais da área.

Material e métodos

O presente trabalho se insere numa abordagem de cunho qualitativo e quantitativo. Por se tratar de uma revisão bibliográfica se fez necessário o levantamento de dados por meio de artigos, dissertações e teses ao que se refere a medicina tradicional no que tange a descoberta de espécies vegetais com atividade farmacológica e visibilidade a antineoplásica que contribui na busca por novos métodos profiláticos e corroboram no desenvolvimento da ciência e tecnologia através da multidiciplinaridade. Além disso, permite mostrar que o incentivo a pesquisa nesta área, possibilita o progresso dos países em desenvolvimento. Dessa forma o trabalho busca estruturar uma metodologia que permite escolher de forma criteriosa os artigos mais significativos com base em espécies vegetais com ação antineoplásica e que possuem pouco respaldo científico. Assim foi feito o levantamento que priorizou vinte artigos científicos, dez com visibilidade aos princípios ativos como possível atividade farmacológica. Além disso, mostra através de estudos de casos que moléculas, como a Piplartina foi iniciado, mas pela a falta de recursos não foi finalizada. Ademais, foi elaborado o fluxograma do processo de extração, purificação, identificação e modificação dos princípios ativos e seus análogos de forma suscita. Também foi levado em consideração para discussão as áreas biogeográficas e sua relação com a potencialidade das espécies vegetais e a importância da ciência e da biotecnologia para a expansão econômica de um país. Para extração de dados se utilizou as plataformas: GoogleAcademic, PubMed, SciELO e ScienceDirect. Para composição do trabalho foram levados em considerações as abordagens dos seguintes autores: AMARAL et al, (2003), ARAÚJO, (2013), COSTA et al, (2010), DUKE, (2011), FOGLIO et al, (2006), GONÇALVES e LIMA, (2016), KOOTI et al, (2017), Li et al, (2002), MARIOT e BARBIERI, (2007), NICIFOROVIC et al, (2007), RIBEIRO e GUIMARÃES (2013), , SRIVASTAVA e GUPTA, (2007), SUBBARAMAIAH et al, (2000), TOMASIN & GOMES, (2010), UNTURA e REZENDE, (2012), VARANDA (2006), YAJID et al, 2018. Foi realizada também análise documental nos órgãos públicos do Instituto Nacional do Câncer (INCA) e do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), e na revista Biodiversidade e diversidade química e genética. O primeiro buscou o levantamento de dados estatísticos ao que se refere ao Câncer, o segundo visou uma análise dos biomas existentes em território brasileiro, e o terceiro um levantamento de metodologias que melhor respondesse ao tratamento antineoplásico, resultante na química combinatória que é uma ferramenta baseada na redução do tempo necessário na obtenção de um novo fármaco, responsável pela elaboração de drogas inteligentes (smartdrugs).

Resultado e discussão

O Brasil se constitui de seis biomas como: Floresta Amazônica, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e Pantanal, que configura uma diversidade de climas que contribuem para o surgimento de plantas com atividades biológicas (IBGE, 2018). Desde a antiguidade espécies de vegetais, minerais e animais são utilizadas pelas as civilizações como medicamentos. O uso desses produtos naturais é reconhecido como medicina tradicional, ferramenta crucial para a produção de medicamentos com base em estudos etnofarmacológicos, que levam em consideração o saber popular e que sendo ancoradas pela cientificação podem representar um futuro promissor no desenvolvimento de medicamentos. Assim sendo, requer uma maior valorização para a sociedade e pesquisadores que buscam conhecer melhor as zonas biogeográficas do Brasil (SANDES e BLASÉ, 2000). Na tabela 1 se tem algumas plantas medicinais utilizadas pela população como complemento no tratamento do câncer. Estas espécies possuem pouco respaldo científico e na literatura se tem apenas resultados pré-clínicos envolvendo células in vitro e vivo que mostra os princípios ativos possivelmente responsáveis por tal atividade (Tabela 1). Apesar dos estudos pré-clínicos, não se tem uma confirmação concisa de que essas moléculas estão prontas para serem utilizadas. É necessário fazer um estudo mais completo a partir de um teste clínico e verificar se ocorre algum efeito adverso nos pacientes, ou não. Assim sendo, é preciso mais pesquisas frente a quimiotaxonomia da espécie que avalie sua atividade biológica em relação ao potencial antioxidante, antimicrobiana e citotóxica para melhor compreender a composição e potencialidades das espécies (ARAÚJO, 2013). Vale salientar que moléculas com atividade biológica (princípios ativos) são encontradas no metabolismo secundário (GONÇALVES e LIMA, 2016). No Brasil, ainda se encontra a inércia à níveis de comparação com os países desenvolvidos, em decorrência da falta de recursos tecnológicos em que muitos estudos relacionados aos testes clínicos foram interrompidos. A exemplo das pesquisas da Universidade de São Paulo e da Universidade Federal do Ceará que ao estudar a Piplartina extraída da espécie Piper longum L. perceberam que ao reagir com linhagens leucêmicas humanas através de ensaios in vitro se verificou a antiproliferação dos linfócitos cancerosos isso em todas as linhagens relativas a leucemia humana, sem causar danos as células normais (SCHAAB, 2008 e COSTA et al, 2010). Atualmente, o tratamento do carcinoma é baseado na utilização de substâncias que apresentam princípios ativos e seus análogos em que 60% são oriundos de produtos naturais usados na quimioterapia, (COSTA et al, 2010). O camptotecim derivado da espécie Camptotheca acuminate (Nyssaceae) embora apresente propriedades anticancerígenas, o mesmo possui toxicidade. Devido essa toxicidade sua estrutura foi modificada por Beechama e Poulenc que deu origem ao análogo (topotecan), e se apresentou menos tóxico ao paciente. Marco que contribuiu para a evolução dos produtos naturais no mercado mundial (SANDES e BLASE, 2000). Os fármacos utilizados no tratamento para algumas neoplasias malignas são: Vimblastina e vincristina extraídas da Catharanthus roseus tendo como análogos (Smartdrugs) vindesina e vinorelbina; Paclitaxel e seu análogo Docetaxel oriundos da Taxus brevifolia; Podofilotoxina e os compostos semissintéticos etoposídeo e teniposídeo originados da Podophyllum peltatum, em que são usados em leucemia; câncer, seja ele de testículo, mama, pulmão e ovário (COSTA et al, 2010). Em decorrência da baixa concentração dos princípios ativos oriundos de espécies vegetais, o mais economicamente viável é se apropriar da biotecnologia na modelagem molecular, em prol de identificar as funções orgânicas e suas potencialidades para produzir compostos sintéticos, ou semissintéticos. Os mesmos permitem que o Brasil chegue a ser um dos pioneiros no mercado internacional farmacêutico e ao mesmo tempo beneficiaria a saúde pública com fármacos produzidos na própria nação. As modificações estruturais dos princípios ativos são realizadas através de técnicas analíticas e cromatográficas por intermédio da química combinatória que perpassa por embates frente a extração natural e síntese, limitadas pelo baixo rendimento na reação ou dificuldade quanto à separação da substância de interesse (AMARAL et al, 2003). A primeira etapa na formação de um fármaco se dá através da medicina popular, com observação direta a espécie vegetal com visibilidade nos atributos de potencialidade e fragilidade, em seguida se faz a extração que se dá através do uso de solventes orgânicos como o hexano, éter de petróleo e diclorometano que é fracionada e purificada, por fim estes compostos puros são avaliados em testes in vitro e in vivo. Para a formação dos análogos utiliza-se a modelagem molecular em parceria com a química combinatória e posteriormente passa pelos testes biológicos, conforme mostra a figura 2. Um dos fatores que as indústrias farmacêuticas analisam é que certas moléculas assim que são extraídas da planta não podem inicialmente serem usadas como medicamentos, devido algumas propriedades, tais como: disponibilidade, toxicidade, especificidade e meia-vida (SANDES e BLASE, 2000). Neste sentido, as empresas farmacêuticas dão maior visibilidade à identificação de princípios ativos do que ao uso das espécies, pois se torna viável ao setor econômico, já que estas drogas movimentam o mercado mundial, em cerca de 60 bilhões de dólares por ano (COSTA et al, 2010). Os templates são modelos moleculares de substâncias naturais em que pesquisadores se apropriam da sua forma química estrutural em prol de desenhar outras drogas, ou seja, utiliza-se de técnicas avançadas como a modelagem molecular (drug design) computacional que está aliada a dados bibliográficos e experimentais para composição de seus análogos (SANDES e BLASE, 2000). Neste sentido, o uso dos templates para a formação de análogos é viável para expandir economicamente o Brasil, uma vez que, é rico em diversidade biológica e tende a contribuir para o uso sustentável dos recursos naturais. O Brasil é contemplado por um grande arsenal terapêutico em que 25% da biodiversidade do planeta se concentra nesse território e contribui para a formação de fitoterápicos através de princípios ativos extraídos das plantas (RIBEIRO e GUIMARÃES, 2013). Em linhas gerais, o Brasil precisa proporcionar estratégias que contribuam para reverter o quadro, retomando e incentivando as pesquisas cientificas, tendo em vista a sua vasta variedades de matérias-primas de produtos naturais. E como solução prioritária o uso de sistemas biotecnológicos iminentemente ligado as áreas afins, com a formação de fitoterápicos oriundos de fontes naturais que são economicamente viáveis para o tratamento das mais variadas neoplasias seria uma alternativa, e assim proporcionar à economia maior vantagem competitiva neste novo cenário farmacêutico (INCA, 2013). O Brasil, assim como vários países em desenvolvimento dependem do mercado exterior e interior, inclusive no mercado farmacêutico. Mesmo possuindo a maior diversidade genética, o não desenvolvimento de técnicas avançadas o torna dependente de indústrias que estão em países desenvolvidos. Assim é necessário o incentivo no estudo das plantas visando sua utilização como forma terapêutica tendo em vista a representação de um imenso celeiro de moléculas promissoras que devem ser descobertas (RIBEIRO e GUIMARÃES, 2013; FOGLIO et al, 2006). Neste sentido, é necessário aprimorar e encontrar novas formas de tratamento que inclui os produtos naturais e favorecem o início da evolução no ramo da oncologia (COSTA et al, 2010).

Elaborado por DAVI e FRANÇA, 2018.


Elaborado por FRANÇA, 2015.

Conclusões

A partir do que foi explorado neste trabalho, compreende-se, que o Brasil é rico em diversidade biológica, favorecido pela sua variedade climática, que permeia a valorização das espécies, sobretudo vegetais que possuem grandes potenciais no combate à doenças, à exemplo da neoplasia maligna. Neste sentido, o país deve usar este cenário de forma sustentável em prol de expandir sua economia utilizando como ferramenta a química combinatória para formação das drogas inteligentes. Através do modelo molecular pode-se produzir uma variedade de análogos capazes de tratar diversas patologias, entre elas as degenerativas. Diante disso, é necessário investimentos à pesquisas que contemple o setor farmacêutico na área biotecnológica, para que através de determinadas espécies estudadas se possam encontrar princípios ativos para produção dos fitoterápicos, afim de buscar epistemologias que promovam a criação de novas smartdrugs de mais fácil acesso para a população brasileira e consequentemente expandir o setor comercial exterior. Dessa forma, os processos biotecnológicos são os meios para a formação de análogos provenientes de produtos naturais. Em suma, o trabalho faz uma análise sobre alternativas de propriedades ativas na luta contra o câncer, e que considera a importância do conhecimento da medicina tradicional que amparados na pesquisa científica possibilita novos fármacos eficazes e além disso favorece ao empreendimento no cenário farmacêutico, de forma que expanda a economia brasileira de maneira sustentável.

Agradecimentos

UFAL, IQB e LPqPNSO.

Referências

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