Do Nobel à aplicação regulatória: descubra como a geometria molecular impacta o desenvolvimento seguro de medicamentos.

Do Nobel à aplicação regulatória: descubra como a geometria molecular impacta o desenvolvimento seguro de medicamentos.

Henri Kagan e Kenso Soai explicaram como a química “escolhe” um lado do espelho molecular. Na avaliação de risco, essa escolha separa o efeito terapêutico do efeito tóxico.

O que o Nobel de 2026 premiou?

Coloque a mão direita diante de um espelho e a imagem devolvida será uma mão esquerda. Parecidas em tudo, mas impossíveis de sobrepor. Muitas moléculas se comportam assim. Em Química essa propriedade é chamada de quiralidade, e o par formado pela molécula e sua imagem especular, de enantiômeros. No frasco, os dois têm o mesmo ponto de fusão e a mesma fórmula. No corpo humano, podem ser um remédio e/ou um veneno.

A química da vida é homoquiral: as proteínas usam aminoácidos da série L, e os ácidos nucleicos, açúcares da série D. Até então, sabia-se que a síntese química comum tende a produzir os dois lados em partes iguais, o que chamamos de mistura racêmica. Como, então, um lado passou a dominar?

Em 1986, Henri Kagan e colaboradores descreveram 3 reações assimétricas em que a pureza enantiomérica do produto não acompanha de forma linear a do catalisador: são os efeitos não lineares [2, 3]. Em 1995, Kenso Soai publicou na Nature uma reação em que o próprio produto quiral catalisa a sua formação (autocatálise assimétrica) [4], chegando-se à descoberta de que ciclos sucessivos levam uma predominância inicial mínima a mais de 99,5% de um único enantiômero [5].

A Academia Real Sueca de Ciências premiou os dois "pela descoberta de efeitos não lineares e da autocatálise na síntese orgânica assimétrica" [1]. As descobertas oferecem um mecanismo plausível para o surgimento da homoquiralidade [2] e são, segundo o Comitê Nobel, decisivas para quem projeta reações de síntese de fármacos [1].

Desenvolvimento de novos fármacos: talidomida e seus ensinamentos

A síntese assimétrica permite fabricar o enantiômero com o efeito desejado, em vez da mistura racêmica. Por isso, para o Comitê Nobel, as descobertas de Kagan e Soai são decisivas para quem projeta reações de síntese de fármacos [1]. Desde 1992, a FDA pede que a composição estereoisomérica de um fármaco quiral seja conhecida, inclusive a do material usado nos estudos farmacológicos, toxicológicos e clínicos [6].

A talidomida é o exemplo clássico da relevância desse tema. Sua molécula existe em duas formas:

  • Enantiômero (R): responsável pelo efeito sedativo, calmante e antináusea do medicamento [7].

  • Enantiômero (S): o principal responsável pelos efeitos teratogênicos causadores de malformações fetais, como a focomelia, que afeta o desenvolvimento dos membros [8].

Lançada na Alemanha Ocidental em 1957 como sedativo, a talidomida foi retirada do mercado alemão em 21 de novembro de 1961, quando mais de 10.000 crianças já haviam nascido com malformações [9].

A tragédia levou os EUA a aprovar, em 1962, as Emendas Kefauver-Harris, que tornaram mais rígidas as exigências de segurança antes da comercialização [10].

O caso também levantou questões sobre a seletividade de espécies. Em estudo de 1965, a talidomida causou anomalias fetais dependentes da dose em coelhos tratados com 50, 150 e 300 mg/kg, mas não produziu alterações fetais significativas em ratos e hamsters a 150 mg/kg [11]. O rato não é sensível à teratogenicidade da talidomida; coelho, macaco e ser humano são [12]. Desde então, os estudos de desenvolvimento embriofetal passaram a usar 2 espécies [13]. O guia ICH S5(R3) mantém, em geral, 1 espécie roedora e 1 não roedora, normalmente rato e coelho [14, 15].

O tema segue em debate: numa análise de dossiês submetidos à EMA entre 2004 e 2022, rato e coelho mostraram efeitos semelhantes em 55,6% dos compostos [15], o que evidencia os limites da extrapolação entre espécies nos testes in vivo. Para a avaliação do risco toxicológico, dois aspectos principais ficaram claros. Não basta conhecer a geometria da molécula, é preciso compreender seu comportamento nos organismos vivos. E, nos testes in vivo, a espécie escolhida pode mudar a conclusão quanto à segurança.

Quando o enantiômero vira impureza

Quando um IFA (Insumo Farmacêutico Ativo) é desenvolvido como enantiômero único, a forma espelhada deixa de ser "complementar" e passa a ser uma impureza. O enquadramento regulatório, porém, é próprio. Os guias ICH Q3A(R2), seção 2, e Q3B(R2), seção 1.3, excluem expressamente as impurezas enantioméricas do seu escopo [16, 17], e seus limiares de qualificação não se aplicam a elas [18].

A referência é o ICH Q6A, que tem uma árvore de decisão específica para substâncias quirais (Árvore nº 5) [19]. Ela orienta quando a especificação do IFA e do produto deve incluir identidade quiral, doseamento quiral e controle da impureza enantiomérica. Para um IFA enantiômero único, o outro enantiômero deve ser controlado como qualquer outra impureza. No produto acabado, esse controle só é dispensado se a racemização se mostrar insignificante na fabricação e na estabilidade [19]. A política da FDA de 1992 já exigia conhecer a composição estereoisomérica do material usado nos estudos toxicológicos e clínicos [6].

A síntese assimétrica, que o Nobel ajuda a fundamentar, mostra que é possível construir moléculas quirais voltadas a um único enantiômero desde a origem, reduzindo drasticamente a formação de impurezas enantioméricas no processo produtivo. Entretanto, nenhuma rota de síntese é perfeita, e é aí que entra a avaliação toxicológica, já que os limites propostos precisam de justificativa de segurança para a dose, a via e a duração de uso.

O organismo é quiral, a toxicidade também

Receptores, enzimas, canais iônicos e transportadores são eles próprios quirais e reconhecem as moléculas pela forma. Por isso, dois enantiômeros podem ter absorção, distribuição, metabolismo e excreção diferentes. Um pode seguir uma via usual de eliminação; o outro, gerar um metabólito reativo.

Há ainda a inversão quiral in vivo. No ibuprofeno, a forma R é convertida de modo unidirecional na forma S, ativa [20]. Na talidomida, os enantiômeros R e S se interconvertem rapidamente em pH fisiológico [21]. Por isso, administrar apenas o enantiômero considerado "seguro" não eliminaria o risco teratogênico. Para quem avalia risco toxicológico, a pergunta não é só "que molécula é esta?", mas "em que lado do espelho ela está e para onde pode ir no organismo?".

O computador diante do espelho: métodos in silico

Testar cada impureza em animais é caro, lento e contrário ao princípio dos 3Rs (substituição, redução e refinamento). O ICH M7(R2) aceita avaliar o potencial mutagênico de impurezas por 2 metodologias (Q)SAR complementares, uma baseada em regras de especialistas e outra estatística, seguidas de revisão por especialista [22, 23]. Outros modelos preditivos também podem aportar informações importantes na avaliação da toxicidade geral de impurezas orgânicas. 

Há, entretanto, um limite importante, pois os sistemas (Q)SAR de uso geral trabalham com a estrutura 2D da molécula, isto é, com quais átomos estão ligados, e não com sua disposição no espaço [23]. Na prática, dois enantiômeros tendem a receber a mesma predição. Por isso, a revisão por especialista precisa se valer de outras ferramentas, que considerem a estrutura 3D, além de dados existentes para tomar uma decisão. Essas abordagens complementam a avaliação e vão além das exigências do guia.

A importância no setor farmacêutico latinoamericano

A síntese de compostos enantiosseletivos é importante do ponto de vista de segurança, tanto quando se trata do IFA quanto nas potenciais impurezas que podem ser formadas durante a síntese ou período de prateleira. As duas frentes estão contempladas em guias internacionais de gerenciamento de impurezas, como o ICH Q6A e o ICH M7 [19, 22]. E esses guias valem para cada vez mais países da América Latina, à medida que os reguladores da região se filiam ao ICH.

O peso econômico ajuda a explicar a importância do tema. O Brasil é hoje o 7º maior mercado farmacêutico do mundo e o maior da América Latina; segundo o Conselho Federal de Farmácia (CFF), em 2025, o país vendeu 2.360.857.706 unidades de medicamentos genéricos, crescendo acima dos 8% em relação a 2024 [24].

O movimento não se limita ao Brasil. O mercado farmacêutico mexicano foi estimado em US$ 21,1 bilhões em 2025 [27]. Na América Central, a República Dominicana concentra 25% do mercado farmacêutico regional e, junto com Costa Rica e Guatemala, 60% dele, segundo dados da IQVIA apresentados em 2026 [28].

Na regulação, a convergência avança por etapas. Três autoridades latino-americanas já são membros reguladores do ICH:

  • ANVISA (Brasil): membro desde novembro de 2016 [29].

  • COFEPRIS (México): membro desde novembro de 2021, a primeira autoridade de um país hispanófono [30].

  • ANMAT (Argentina): observadora desde 2019 e membro reguladora desde junho de 2024 [31].

O INVIMA, da Colômbia, é observador desde novembro de 2017 [32], e o CECMED, de Cuba, também integra o grupo [33]. A lista cresceu recentemente: DINAVISA (Paraguai) e SRS (El Salvador) entraram em maio de 2025 [34], e DIGEMAPS (República Dominicana), em novembro de 2025 [35]. Em junho de 2026, a Assembleia do ICH se reuniu no Rio de Janeiro, e o conselho passou a somar 25 membros e 43 observadores [36].

O conjunto de guias também continua a se expandir. Em novembro de 2025, o ICH abriu consulta pública do guia Q3E, sobre extraíveis e lixiviáveis, que estende os guias de impurezas existentes, como os ICH Q3A–D e M7 [35]. Para quem desenvolve, sintetiza ou registra medicamentos na região, isso significa a submissão de relatórios cada vez mais harmonizados entre países e em relação às exigências sobre pureza enantiomérica e qualificação de impurezas presentes em mais mercados.

O papel da Aima

O Nobel de 2026 lembra que a diferença entre um medicamento seguro e um risco pode estar num detalhe que a fórmula escrita ou uma representação bidimensional de uma molécula  não mostram. Traduzir esse detalhe em estratégias de avaliação de segurança, definição de limites e justificativas de controle aceitas por reguladores é o trabalho diário da Aima Toxicologia, que oferece suporte ao desenvolvimento de novos medicamentos e avaliação do risco toxicológico de impurezas entre os blocos das Américas.

Referências

  1. Royal Swedish Academy of Sciences. The Nobel Prize in Chemistry 2026: press release. 7 out. 2026.

  2. Chemistry World. Explainer: why has work on homochirality won the 2026 Nobel prize in chemistry?. Royal Society of Chemistry, out. 2026.

  3. Puchot C, Samuel O, Duñach E, Zhao S, Agami C, Kagan HB. Nonlinear effects in asymmetric synthesis. Examples in asymmetric oxidations and aldolization reactions. J. Am. Chem. Soc. 1986;108:2353–2357.

  4. Soai K, Shibata T, Morioka H, Choji K. Asymmetric autocatalysis and amplification of enantiomeric excess of a chiral molecule. Nature 1995;378:767–768.

  5. Soai K. Soai Research Work. Tokyo University of Science.

  6. FDA. Development of New Stereoisomeric Drugs. Policy statement, maio 1992.

  7. American Chemical Society. Molecule of the Week: Thalidomide. 2 set. 2014.

  8. Asatsuma-Okumura T, Ito T, Handa H. Molecular mechanisms of the teratogenic effects of thalidomide. Pharmaceuticals 2020;13(5):95.

  9. Thalidomide and its sequelae. The Lancet 2012;380:781.

  10. Embryo Project Encyclopedia. The U.S. regulatory response to thalidomide. Arizona State University.

  11. Fratta ID, Sigg EB, Maiorana K. Teratogenic effects of thalidomide in rabbits, rats, hamsters, and mice. Toxicol. Appl. Pharmacol. 1965.

  12. Thalidomide teratogenesis: evidence for a toxic arene oxide metabolite. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1981.

  13. Waxenecker G. Detection of toxicity to reproduction for human pharmaceuticals: 3rd revision of ICH S5. EMA, 1st Workshop on Non-Animal Approaches, 5 out. 2017.

  14. ICH S5(R3): Detection of Reproductive and Developmental Toxicity for Human Pharmaceuticals. ICH Safety Guidelines.

  15. Roos P, Anggasta C, Piersma AH, van Meer PJK, Theunissen PT. Evaluation of rat and rabbit embryofetal development studies with pharmaceuticals: the added value of a second species. Crit. Rev. Toxicol. 2024.

  16. ICH. Q3A(R2): Impurities in New Drug Substances. EMA, CPMP/ICH/2737/99.

  17. ICH. Q3B(R2): Impurities in New Drug Products. CPMP/ICH/2738/99.

  18. TGA. Guidance 18: Impurities in drug substances and drug products. Therapeutic Goods Administration, Austrália.

  19. ICH. Q6A: Specifications, Decision Trees. Texto integral em ICH Quality Guidelines.

  20. Clinical pharmacokinetics of ibuprofen. Clin. Pharmacokinet. 1998;34(2).

  21. Eriksson T, Björkman S, Höglund P. Clinical pharmacology of thalidomide. Eur. J. Clin. Pharmacol. 2001;57(5).

  22. ICH M7(R2): Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals. ICH Multidisciplinary Guidelines.

  23. Meeting report, ICH M7 relevant workshop: use of (Q)SAR systems and expert judgment. Genes and Environment 2018.

  24. Conselho Federal de Farmácia. Genéricos ultrapassam 2,3 bilhões de unidades vendidas em 2025. Dados PróGenéricos/IQVIA, 3 fev. 2026.

  25. Conselho Federal de Farmácia. Medicamentos genéricos completam 26 anos e reforçam acesso à saúde no Brasil. 4 fev. 2025.

  26. Agranat I, Caner H, Caldwell J. Putting chirality to work: the strategy of chiral switches. Nat. Rev. Drug Discov. 2002;1:753–768.

  27. IMARC Group. México: mercado farmacêutico, tamanho e previsão 2026–2034. 2026.

  28. El Día. República Dominicana concentra 25% del mercado farmacéutico centroamericano. Dados IQVIA, World Review Conference 2026.

  29. Anvisa. Relatório de Atividades 2016. Brasília, 2017.

  30. COFEPRIS. Impulsos nº 14: Cofepris se incorpora como Miembro de ICH. Nov. 2021.

  31. ANMAT. ANMAT: Miembro Regulador del ICH. Governo da Argentina, 2024.

  32. INVIMA. El Invima es aceptado como nuevo observador del ICH. Comunicado de imprensa, 30 nov. 2017.

  33. Pérez Cristiá R. CECMED observador de ICH. OPAS, 2018.

  34. GMP Publishing. ICH: Assembly Meeting 2025 (Madri). 2025.

  35. Swissmedic. Meeting of the ICH, Singapore, November 2025.

  36. Swissmedic. Meeting of the ICH, Rio de Janeiro, June 2026. 22 jun. 2026.

Tem um desafio e quer saber
como podemos ajudar?

Agende uma conversa
com nossos especialistas:

hola@somosaima.com

Rua Cônego Eugênio Leite, 840
Pinheiros, São Paulo — SP

Brasil . Colômbia . América Latina

Tem um desafio e quer saber como podemos ajudar?

Agende uma conversa
com nossos especialistas:

hola@somosaima.com

Rua Cônego Eugênio Leite, 840
Pinheiros, São Paulo — SP

Brasil . Colômbia . América Latina

Tem um desafio e quer saber
como podemos ajudar?

Agende uma conversa
com nossos especialistas:

hola@somosaima.com

Rua Cônego Eugênio Leite, 840
Pinheiros, São Paulo — SP

Brasil . Colômbia . América Latina