METASTABLE STATES AND SPECTROSCOPIC PARAMETERS OF PI3K ENZYME INHIBITORS: BIASED SIMULATIONS AND QUANTUM CALCULATIONS FOR EARLY CANCER DIAGNOSIS
Câncer, simulação de DM, ESIPT, estados metaestáveis, sondas espectroscópicas, sensores fluorescentes, fenilbenzotiazóis, HABT.
Em todo o mundo, o câncer afeta a vida de diversas pessoas. Não apenas com sintomas graves, podendo levar ao óbito do paciente, mas também por apresentar tratamentos de alto custo. Uma das grandes contribuições para a problemática apresentada reside no fato de que o diagnóstico precoce desta doença é de grande complexidade, diminuindo as chances de um tratamento ou intervenção bem sucedida. Assim sendo, o uso de sondas espectroscópicas, como os sensores fluorescentes, em exames clínicos de iamgem se mostram como uma boa estratégia a fim de aprimorar o diagnóstico em estágio inicial da enfermidade mencionada. Atualmente, existe uma gama de moléculas disponíveis para tal tarefa, sendo elas baseadas em fenômenos fotofísicos como a Transferência Intramolecular de Prótons no Estado Excitado (ESIPT). Entretanto, pouco se estuda sobre os efeitos de estados metaestáveis de sensores na fluorescência ESIPT. Dessa maneira, o estudo apresentado visou investigar como conformações em estado de não equilíbrio afetam a fluorescência ESIPT da molécula 2-(2’-hidroxi-4’-aminofenil)benzotiazol (HABT), um composto da classe dos fenilbenzotiazóis (PBTs). Para isso, três simulações de Dinâmica Molecular (DM) enviesadas foram performadas, de forma a obter arquivos de trajetória para posterior análise utilizando a Análise de Componentes Principais (PCA). Os três sistemas estudados foram: HABT no vácuo (1), HABT em água (2) e HABT ancorado na proteína PI3K em água (3). Com isso, foi observado como o solvente e a ancoragem em proteína marcadora afetam o acesso de estados metaestáveis do HABT, em que estes foram caracterizados em termos conformacionais. Foi observado que, em um estado de não equilíbrio e considerando as interações entre a molécula HABT e a proteína PI3K, a maior parte das conformações acessadas mantiveram sua performance no ESIPT. Portanto, ao se trazer a complexidade de não equilíbrio para a modelagem de um sistema biológico, sendo esta de grande importância no desenvolvimento de novos fármacos, o estudo foi capaz de elucidar a performance do sensor proposto para um diagnóstico precoce de câncer. Em suma, o presente trabalho contribui de maneira significativa na busca por soluções para o câncer, em que mostrou ser possível a utilização da abordagem complexa de não equilíbrio na proposição de sensores fluorescentes para o diagnóstico de doenças.