Universidade Federal do Oeste do Pará

Artigo destaca o uso de ferramentas computacionais avançadas na análise de peptídeos.

Um grupo de pesquisadores da Universidade Federal do Oeste do Pará (Ufopa) publicou um artigo científico sobre o uso de ferramentas computacionais avançadas na análise de peptídeos no periódico internacional Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP), da prestigiada Royal Society of Chemistry. A revista é dedicada à publicação de pesquisas originais e de fronteira nas áreas de físico-química e química teórica.

Relacionado às áreas de química farmacêutica medicinal e química teórica, o estudo apresenta uma visão ampla de como ferramentas computacionais são aplicadas para investigar o chamado “espaço químico dos peptídeos”. Esse conceito refere-se ao conjunto de propriedades moleculares — de natureza numérica, vetorial ou binária — que permitem comparar, classificar e prever a função dessas moléculas de origem sintética e biológica.

O trabalho demonstra como representações moleculares, que vão de fingerprints (descritores binários) a embeddings vetoriais (representações numéricas de dados), permitem aplicar métodos de aprendizado de máquina, redução de dimensionalidade e redes complexas para revelar padrões em grandes conjuntos de dados.

O estudo também aborda o conceito de espaço latente, no qual os embeddings condensam propriedades topológicas, físico-químicas e funcionais em vetores compactos. “Essa abordagem facilita a comparação de moléculas e identifica agrupamentos, acelerando a descoberta racional de novos fármacos, sistemas de carreamento e peptóides bioativos”, explica o professor Kauê Santana, do Instituto de Biodiversidade e Florestas (Ibef), que lidera o grupo de pesquisa.

Relevância dos peptídeos e suas aplicações

Assim como as proteínas, os peptídeos são pequenas cadeias de aminoácidos que desempenham funções essenciais em sistemas biológicos. Eles atuam em processos como sinalização celular, defesa imunológica, regulação fisiológica e interação com membranas celulares.

“Por apresentarem alta especificidade molecular e grande versatilidade estrutural, essas moléculas vêm ganhando destaque como candidatas promissoras para o desenvolvimento farmacêutico, incluindo a produção de novos fármacos, sistemas de carreamento intracelular e receptores para kits de diagnóstico. Também possuem aplicações alimentícias, como adoçantes (aspartame), e como agentes antimicrobianos”, destaca o professor, que coordena o projeto de pesquisa PepSpace.

O artigo mostra, porém, que compreender os peptídeos exige mais do que analisar apenas sua sequência de aminoácidos. É necessário considerar, de forma integrada, propriedades físico-químicas e topológicas — como massa molecular, polaridade, lipofilicidade, flexibilidade conformacional e geometria tridimensional —, além de características da sequência, como composição, frequência e organização dos aminoácidos na cadeia polipeptídica. “Esses fatores influenciam diretamente a atividade biológica, a seletividade em relação a receptores moleculares, a permeabilidade celular e a biodisponibilidade nos organismos”.

Kauê Santana destaca que diversos medicamentos de uso comercial utilizam compostos de origem peptídica, como a tirzepatida, aplicada no tratamento do diabetes tipo 2 e no manejo da obesidade e do sobrepeso. Conhecida comercialmente como Mounjaro, a tirzepatida é um peptídeo sintético de 39 aminoácidos que atua como agonista duplo dos receptores GIP (polipeptídeo dependente de glicose) e GLP-1 (peptídeo semelhante ao glucagon-1). Sua estrutura é baseada na sequência do GIP humano, com modificações que melhoram a estabilidade e a afinidade pelos receptores.

Outros peptídeos e peptoides também são utilizados no tratamento do câncer, como a leuprolida (nomes comerciais: Lupron e Eligard), empregada em doenças dependentes de hormônios, como câncer de próstata avançado, endometriose e miomas uterinos.

O professor destaca ainda que diversas ferramentas baseadas em inteligência artificial foram desenvolvidas nos últimos anos e revolucionaram a compreensão sobre proteínas e peptídeos. “Em 2024, por exemplo, o trio formado pelos pesquisadores David Baker, Demis Hassabis e John M. Jumper ganhou o Prêmio Nobel de Química por desenvolver métodos de predição e desenho de novas proteínas”, lembra.

Sobre o periódico científico

Publicado pela Royal Society of Chemistry, o Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) é um periódico internacional de grande visibilidade, que divulga pesquisas de fronteira em química teórica, modelagem molecular e propriedades físico-químicas de sistemas complexos. A revista já publicou trabalhos de pesquisadores de destaque internacional, como M. Levitt e A. Warshel, laureados com o Prêmio Nobel de Química.

Sobre o projeto

Coordenado pelo professor Kauê Santana, o projeto de pesquisa “PepSpace: Servidor Web para Predição da Bioatividade e Análise do Espaço Químico de Peptídeos com Aplicações Biotecnológicas” tem como objetivo mapear e prever peptídeos e peptóides com base em seus espaços químico e funcional, por meio da aplicação de técnicas de aprendizado profundo, redes complexas baseadas em similaridade e métodos de redução de dimensionalidade.

A iniciativa é financiada pelos editais CNPq/MCTI n.º 03/2025 – Pró-Amazônia (Processo n.º 442559/2025-9), CNPq/MCTI n.º 44/2024 – Universal (Processo n.º 408367/2024-5) e pela FINEP (Convênio n.º 01.25.0617.00), e envolve a participação de estudantes de graduação e pós-graduação dos cursos de Farmácia, Biotecnologia, Ciência da Computação e Química da Ufopa.

O projeto também conta com parcerias de grupos de pesquisa nacionais e internacionais, como o DrugQuaR, liderado por Evelien Wynendaele e Bart De Spiegeleer, da Ghent University; o do professor Alberto Aragón-Muriel, da Universidade del Magdalena (UniMagdalena); o do pesquisador Ewerton Oliveira, do Instituto Tecnológico Vale (ITV); o do professor Breno Santos, da Universidade Federal do Amapá (Unifap); e o do professor Claudomiro Sales, da Universidade Federal do Pará (UFPA).

Confira o artigo: "Navigating in the Chemical Space of Peptides: Computational Strategies and Molecular Features to Unveil Their Functional and Drug-like Properties".

Ascom/Ufopa, com informações do professor Kauê Santana
16/04/2026