Uma enzima modificada tornou mais eficiente a fabricação da sitagliptina
Objetivo: Apresentar um caso real descrito na literatura científica, em linguagem acessível ao público geral, mostrando como a biotecnologia contribui para o desenvolvimento sustentável e se conecta ao ODS 9 por meio do uso de uma enzima modificada para melhorar a fabricação industrial da sitagliptina.
Adrianno Anselmo Amaro
Aluno de graduação em Biotecnologia, Universidade de São Paulo.
A fabricação de medicamentos exige etapas muito precisas, principalmente quando a molécula final precisa ter a forma espacial correta para funcionar bem no organismo. Em outras palavras, não basta produzir a substância certa na fórmula química: muitas vezes também é necessário gerar a “versão correta” da molécula em três dimensões. Esse tipo de desafio ajuda a entender a relação entre biotecnologia e ODS 9, porque inovar na indústria farmacêutica não significa apenas descobrir novos remédios, mas também desenvolver maneiras melhores, mais eficientes e mais sustentáveis de produzi-los. O caso da sitagliptina ficou conhecido justamente por mostrar como uma mudança no processo de fabricação pode representar um avanço tecnológico importante (Desai, 2011).
No estudo principal, Savile et al. (2010) descreveram uma nova rota para fabricar a sitagliptina, medicamento usado no tratamento do diabetes tipo 2. Antes dessa proposta, uma etapa central da síntese industrial dependia de uma hidrogenação assimétrica catalisada por ródio. Era uma solução tecnicamente eficiente, mas ainda exigia condições mais exigentes do ponto de vista operacional. A proposta do artigo foi substituir essa etapa por uma rota biocatalítica, mostrando que uma estratégia baseada em enzimas poderia competir com um processo químico já utilizado em escala de manufatura (Savile et al., 2010).
A inovação central do trabalho foi o uso de uma transaminase, enzima capaz de transferir grupos amina e formar a amina quiral desejada. O ponto mais interessante é que os autores não encontraram uma enzima naturalmente pronta para realizar essa tarefa com o substrato da sitagliptina. Eles começaram com uma proteína que tinha a maquinaria catalítica necessária, mas que não apresentava atividade detectável para a molécula de interesse. A partir disso, usaram modelagem, mutações e evolução dirigida para gerar variantes cada vez melhores, até chegar a um biocatalisador útil para a manufatura. Em linguagem simples, o grupo foi modificando a enzima até que ela passasse a reconhecer melhor a molécula e a realizar a reação de forma eficiente (Savile et al., 2010).
Figura 1 — Overview geral do estudo. Fonte: Imagem gerada com auxílio da inteligência artificial NotebookLM, autoria própria, 2026.
Esse estudo ganhou destaque porque mostrou, de forma muito concreta, que a biocatálise pode sair do laboratório e ocupar um papel real na indústria farmacêutica. Revisões mais amplas explicam que enzimas vêm se tornando ferramentas cada vez mais importantes na síntese orgânica moderna porque oferecem alta seletividade e podem ser ajustadas por engenharia para resolver problemas muito específicos. Ao mesmo tempo, essas revisões também deixam claro que esse avanço não elimina todos os obstáculos. Ainda é preciso ampliar o repertório de enzimas disponíveis, melhorar estabilidade, escopo de substratos e integração com os processos industriais. Ou seja, a biocatálise já é uma ferramenta forte, mas ainda depende de desenvolvimento contínuo para se tornar mais presente em diferentes rotas de fabricação (Bell et al., 2021).
Em síntese, o trabalho de Savile et al. (2010) mostra que a contribuição da biotecnologia para o ODS 9 pode aparecer no próprio núcleo do processo produtivo. Ao transformar uma transaminase inicialmente inadequada em um biocatalisador útil para a fabricação da sitagliptina, os autores demonstraram que engenharia de proteínas, evolução dirigida e aplicação industrial podem caminhar juntas. Esse estudo mostra que inovar também é aprender a produzir melhor: com mais seletividade, mais racionalidade química e maior sofisticação tecnológica, e um caso emblemático de como a biotecnologia pode fortalecer uma indústria mais inteligente e mais sustentável (Savile et al., 2010).
Referência:
BELL, E. L. et al. Biocatalysis. Nature Reviews Methods Primers, v. 1, art. 46, 2021. DOI: 10.1038/s43586-021-00044-z.
DESAI, A. A. Sitagliptin manufacture: a compelling tale of green chemistry, process intensification, and industrial asymmetric catalysis. Angewandte Chemie International Edition, v. 50, n. 9, p. 1974-1976, 2011. DOI: 10.1002/anie.201007051.
SAVILE, C. K. et al. Biocatalytic asymmetric synthesis of chiral amines from ketones applied to sitagliptin manufacture. Science, v. 329, n. 5989, p. 305-309, 2010. DOI: 10.1126/science.1188934.
