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A simulação quântica de sistemas biológicos consegue pela primeira vez uma previsão precisa do comportamento molecular, ajudando a desenvolver novos medicamentos

2024-08-06

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De acordo com o site oficial da Universidade de Melbourne, na Austrália, uma equipe liderada pelo professor associado Giuseppe Baca, teórico e especialista em computação de alto desempenho da escola, conseguiu a primeira simulação quântica de um sistema biológico em escala grande o suficiente para simular com precisão o desempenho da droga. A equipe usou o poder computacional de supercomputadores "de última geração" nos Estados Unidos para desenvolver um novo software que pode prever com precisão as reações químicas e propriedades físicas de sistemas moleculares compostos por até centenas de milhares de átomos, fornecer previsões altamente precisas de reações moleculares. comportamento e fornecer que a química computacional estabeleça novos padrões de referência.

O projeto reúne experiência em química, descoberta de medicamentos, mecânica quântica e supercomputação e é uma colaboração entre o Laboratório Nacional de Oak Ridge, a AMD e a startup de tecnologia QDX.

Esta pesquisa inovadora durou mais de 4 anos e, pela primeira vez, alcançou o estudo de sistemas em nível de biomolécula com precisão em nível quântico.Esta capacidade de simulação permite aos cientistas observar e compreender estes sistemas com detalhes sem precedentes e é fundamental para melhorar a avaliação de medicamentos tradicionais e conceber novas terapias que interajam de forma mais eficaz com os sistemas biológicos alvo.

Esta descoberta permite aos cientistas simular o comportamento das drogas com uma precisão comparável à dos experimentos físicos. Os cientistas podem agora observar não só o movimento dos medicamentos, mas também as suas propriedades mecânicas quânticas, como a quebra e a formação de ligações, à medida que mudam ao longo do tempo nos sistemas biológicos. Isto é fundamental para avaliar a viabilidade dos medicamentos e conceber novos tratamentos.

Atualmente, mais de 80% das proteínas causadoras de doenças não possuem tratamento medicamentoso conhecido. A mecânica quântica avançada e a computação de alto desempenho ampliaram o conjunto de ferramentas computacionais para a descoberta de medicamentos, proporcionando velocidade e precisão sem precedentes em escalas biologicamente relevantes. É importante ressaltar que eles também fornecem insights e capacidades anteriormente inatingíveis pela química computacional tradicional, abrindo novas maneiras de modular alvos terapêuticos e expandindo o número de doenças-alvo que podem ser tratadas de forma eficaz.

Novas pesquisas traduzem avanços científicos inovadores em plataformas poderosas e fáceis de usar que aceleram e aprimoram o processo de descoberta de medicamentos, abrindo portas para tratamentos inovadores.

Simular sistemas em nível de biomolécula com precisão de nível quântico e prever com precisão reações químicas e propriedades físicas de sistemas moleculares é um avanço de grande importância para a pesquisa e desenvolvimento de novos medicamentos. De um modo geral, são necessários mais de dez anos ou mesmo décadas para que um novo medicamento seja aprovado e colocado no mercado, desde a descoberta até à aprovação. As pessoas têm procurado ferramentas mais eficientes de investigação e desenvolvimento de medicamentos para reduzir os riscos da investigação e desenvolvimento de novos medicamentos e melhorar a eficiência da investigação e desenvolvimento de medicamentos. Desta vez, esta pesquisa que abre a cadeia da pesquisa básica à aplicação no mercado abre as portas para tratamentos inovadores. Pode fornecer-nos opções de tratamento mais imaginativas, e talvez a chave para superar doenças difíceis de tratar esteja nestas simulações quânticas. (Zhang Mengran)