Técnica ajuda a investigar mecanismos de resistência, selecionar moléculas e orientar novos pesticidas com apoio de IA

Uma revisão científica elaborada por pesquisadores chineses analisou aplicações, avanços e limitações do docking molecular na pesquisa sobre resistência a pesticidas com dois usos principais: investigação dos mecanismos responsáveis pela perda de sensibilidade e apoio ao desenvolvimento de moléculas com novos perfis de atividade.

A técnica, que compreende a análise computacional das interações entre moléculas e proteínas, ajuda a investigar alterações ligadas à resistência e auxilia na seleção de novos compostos. A integração com inteligência artificial amplia a capacidade de triagem e de predição. Os resultados, porém, permanecem como previsões computacionais e exigem validação experimental.

O docking molecular simula o encaixe de um ligante, em geral uma molécula pequena, no sítio ativo de uma macromolécula. O método avalia conformações possíveis e estima a afinidade de ligação. Algoritmos consideram geometria molecular, interações eletrostáticas, ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas.

Na pesquisa sobre resistência, uma das aplicações envolve mutações em proteínas-alvo. O método compara a interação do pesticida com proteínas do tipo selvagem e com versões mutantes. Essa comparação permite avaliar mudanças no local de ligação, na conformação da molécula e nas interações com aminoácidos do alvo.

O método também contribui para o estudo da resistência metabólica. Enzimas com maior atividade podem degradar ou sequestrar um pesticida antes da chegada ao alvo. O docking permite avaliar a interação entre essas enzimas e diferentes moléculas. A análise inclui conformação, resíduos envolvidos e posição do composto em relação ao centro catalítico.

Além do diagnóstico de mecanismos, o docking pode apoiar a busca por pesticidas capazes de superar alterações no alvo. Quando uma mutação associada à resistência já passou por identificação, pesquisadores podem avaliar o espaço disponível no sítio modificado e selecionar estruturas com capacidade potencial de manter interações importantes.

O docking fornece hipóteses sobre posição, afinidade e mecanismo de interação. Esses resultados não demonstram, de forma isolada, um mecanismo de resistência ou a eficácia de uma nova molécula. Ensaios bioquímicos, estudos funcionais e outros métodos experimentais precisam confirmar as previsões. A combinação dessas etapas transforma resultados computacionais em evidências com maior suporte para a pesquisa em resistência a pesticidas.

O estudo está disponível em https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048357526003676.  

Fonte: Revista Cultivar – Schubert Peter