A Química Bioinorgânica é a ciência que estuda o papel das substâncias inorgânicas (e dos complexos metálicos especialmente) em sistemas biológicos. Por exemplo, a hemoglobina (proteína que promove o transporte de oxigênio para as células) depende fundamentalmente de uma molécula relativamente pequena, o Heme, que por sua vez está estruturado sobre um átomo de ferro. Portanto, o estudo da estrutura e do mecanismo do grupo heme é um dos objetos típicos da Química Bioinorgânica.

Existem ainda muitos outros exemplos:

- As superóxido-dismutases, que eliminam radicais livres gerados no metabolismo, e que dependem de átomos de cobre;

- As hemocianinas, que fazem as vezes da hemoglobina (ou seja, transportam oxigênio) nos artrópodos e moluscos, e que dependem também de átomos de cobre;

- A vitamina B12, único caso de importância biológica do cobalto e a única molécula organometálica da natureza (que contém uma ligação metal-carbono);

- As clorofilas, que dependem de átomos de magnésio e são estruturalmente muito semelhantes à nossa hemoglobina.

A Química Bioinorgânica é um fantástico híbrido entre a química variada e colorida dos metais e a fascinante química da vida.

Metais na Terapia do Câncer

Entretanto, há muito interesse pelas eventuais atividades terapêuticas de moléculas inorgânicas. Isso é um fenômeno bastante recente, pois compostos de metais de transição sempre estiveram associados justamente a intoxicações severas, como pelo chumbo, mercúrio, etc.

É verdade que sempre houve exceções, como os complexos de lítio para o tratamento de doenças psiquiátricas e os complexos de ouro para tratamento de artrite. Mas o arsenal terapêutico da Medicina quase nunca empregou moléculas inorgânicas. Isso, até o advento da cis-diamindicloroplatina (II), popularmente conhecida como cisplatina.

No final da década de 60, Rosenberg e seus colaboradores, estudando o efeito de campos elétricos sobre culturas de bactérias, descobriram que estas apresentavam um crescimento totalmente irregular, filamentoso. Depois de vários estudos, identificaram o motivo: durante as experiências, uma pequeníssima parte dos eletrodos de platina usados para gerar o campo elétrico dissolvia-se no meio de cultura (que continha, entre outras coisas, cloreto de amônio), formando complexos de platina. Após mais algum tempo, determinou-se que a espécie cis-PtCl2(NH3)2 era a principal responsável pela alteração no padrão de crescimento das bactérias. Logo se pensou na possibilidade de usar essa nova molécula no tratamento de tumores, e o resultado foi a cisplatina utilizada até hoje na terapia de tumores testiculares e ovarianos, no pescoço, baço e cabeça. Uma molécula semelante à cisplatina, a carboplatina, também é utilizada mundialmente hoje.

Depois dessa descoberta, uma enorme "caça ao tesouro" foi desencadeada mundialmente, buscando-se complexos de outros metais (principalmente do grupo da platina) que também pudessem ter atividade antitumoral, sendo de preferência menos tóxicos e mais solúveis do que a própria cisplatina. Já foram testados complexos de rutênio, titânio, irídio e ródio, e alguns já estão em fases avançadas de testes clínicos.

Bear e seus colaboradores estudaram os efeitos biológicos dos carboxilatos de ródio. A atividade antitumoral do acetato, do propionato e do butirato de ródio mostraram-se interessantes, mas suas toxicidades e baixas solubilidades em água foram um empecilho para os testes clínicos. Vários grupos de cientistas no mundo inteiro tentaram contornar essas limitações tentando "brincar" um pouco com a estrutura básica dos carboxilatos de ródio, trocando os ligantes-ponte (RCOO) ou os ligantes axiais (L) tentando tornar a molécula como um todo mais solúvel, menos tóxica e mais específica ao tumor. Porque uma das principais limitações da quimioterapia em geral, e da que emprega os complexos metálicos em particular, é a absorção dessas drogas por células normais, sadias.

O grupo do Prof. Renato Najjar no Instituto de Química da USP sempre esteve ativo, quer seja apresentando novos carboxilatos de ródio (como o citrato de ródio, bem menos tóxico do que qualquer outro carboxilato); quer formulando sistemas de inclusão onde os complexos de ródio "viajam" pelo corpo dentro de moléculas maiores, como as ciclodextrinas; quer seja, enfim, testando novas metodologias de síntese dessas substâncias.

Minhas contribuições acadêmicas podem ser acessadas através do meu curriculum vitae, em formato HTML ou PDF.

Um dos meus antigos interesses foram os complexos de ródio ligados por amidas, deixando pelo menos um grupo NH livre na molécula — um amidato de ródio.

Estou atualizando uma lista de links adicionais para complementar sua busca:

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Sub-divisão de Química Bioinorgânica - American Chemical Society