Ivone Carvalho.

Acordo de Parceria para Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação.

In this project, Prof. Dra. Maria Laura Bolognesi do ?Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie (FABIT) da Università di Bologna, coordenadora italiana do Projeto em conjunto com pesquisadores da USP, UNB, UFRJ e UFMG, propose the creation of a 11 laboratory without walls 11 as a mean to structure cooperation between teams within FaBiT and Brazilian Partners, who share a common scientific and training mission . In particular, the launch of the first Brazil-Bologna Alzheimer's Drug Discovery Joint Lab (B2AlzD2) is aimed to
reinforce the existing collaborations (framework agreements signed) and to empower
high-level research and training in the extremely challenging field of Alzheimer's
Drug Discovery. Ultimately, B2 AlzD2 should act as a privileged hub between
Brazilian and EU activities in the Alzheimer's disease (AD) drug discovery field.

Alzheimer´s disease (AD) is a process involving progressive and irreversible decline of cognitive functions which leads to disorganization of the behavior and psychotic symptoms being their incidence exponentially associated to the increase of life expectancy. The World Health Organization estimates that in 20 years, mental illness and neurological disorders will be the second cause of death worldwide and more than 50 millions of AD patients is expected all over the world. Today, there is no effective therapy for delay or stop the neuronal loss, being an urgent need for current societies. Alzheimer disease drug therapy research is a priority for our world where a global effort should be done. The present proposal is designed to provide two main goals: the first one is strategic and a global platform for drug discovery in AD is here proposed as reference and help for many countries in south America and other communities in the world. The second goal is to provide new drug candidates for AD that can be meet the criteria to be transferred to the pharmaceutical industry for further development to clinical trials.
Joint efforts from multidisciplinary teams belonging to the Pharmaceutical Sciences Faculty from USP and the Medicinal Chemistry Institute of CSIC (IQM-CSIC) can provide experience and strategic vision to successfully accomplish these goals.

The design of modulators of microtubule dynamics leads to a blockage of the cell cycle and is an important strategy for anti-cancer and anti-leishmanial therapies. The use of calcium blockers such as 1,4-dihydropyridines and analogues has shown interesting results in the decrease of chemotherapy resistance in cancer. Moreover, calcium blockers interfere with the adhesion of the parasite to macrophages and can be considered an important strategy to control the initial phase of the leishmaniasis. In view of the drug resistance with most of the currently used anti-cancer and anti-leishmanial drugs, three chemical libraries are proposed consisting of molecular hybrids of benzimidazole (or dinitroaniline) and symmetrical 1,4-
dihydropyridine functionalities tethered by the 1,2,3-triazole ring to be evaluated for cytotoxic studies against three human cancer cell lines and anti-leishmanial activity. We propose three chemical libraries that comply with Lipinski?s ?rule of five? rules that predict good oral bioavailability. ?Click Chemistry?,Mitsunobu and multi-component reactions will be applied for the easy generation of the focused libraries for the synthesis of medicinally relevant anti-tumour and anti-leishmanial agents. This new approach permits optimism in relation to the possibility of obtaining a specific and less toxic anti-tumoural and antileishmanial
therapies in the short and long term.

A doença de Alzheimer (DA) é um processo de declínio progressivo e irreversível de funções cognitivas que se estende a desorganização do comportamento e sintomas psicóticos. A Organização Mundial da Saúde estima que daqui a 20 anos, as doenças mentais e neurológicas constituirão a segunda causa de morte no mundo. Observa-se no cérebro de indivíduos com DA atrofia cortical difusa, a presença de grande número de placas senis, novelos neurofibrilares e perda neuronal. Verifica-se ainda um acúmulo da proteína ²-amilóide (A²) nas placas senis e da microtubulina tau nos novelos neurofibrilares. Transtornos da transmissão de acetilcolina e acetiltransferases ocorrem nos indivíduos afetados. A progressão dos sintomas da doença está associada a mudanças estruturais nas sinapses colinérgicas em certas regiões do cérebro, que consequentemente apresentam neurotransmissão colinérgica reduzida. A doença de Alzheimer é complexa e as atuais abordagens terapêuticas para o tratamento da DA oferecem apenas benefícios limitados e transitórios para os pacientes, portanto, em resposta a complexidade molecular da doença, a busca por fármacos alternativos para o tratamento da DA é bastante relevante. Assim, o presente projeto prevê o planejamento, síntese e avaliação biológica de derivados híbridos de tacrina-donepezil (ambos fármacos inibidores de acetilcolinesterase), com potencial atividade para interagir em dois alvos terapêuticos pela (i) inibição da acetilcolinesterase em ambos sítios ativo e periférico, como demonstrado pelos estudos de modelagem molecular, e (ii) na agregação do peptídeo A² neurotóxico induzido pela acetilcolinesterase, na tentativa de interromper a progressão da doença. A primeira estratégia sintética envolve a condensação da 5,6-dimetoxi-indanona com o grupo 4-piperidinil-carbaldeído, para fornecer o intermediário 4-azido-quinolínico, seguido de redução simultânea dos grupo olefínico e azido. A segunda estratégia sintética envolve a reação de alquilação da posiçã

A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma endemia que afeta cerca de 10 milhões de pessoas em todo mundo, levando a óbito mais de 10 mil por ano. A infecção ocorre principalmente através do contato das fezes dos triatomíneos com qualquer ruptura na pele (incluindo a mordida), mucosas dos olhos e boca. Outros modos de transmissão incluem transfusão de sangue infectado, transmissão oral com alimentos contaminados, transmissão vertical e transplante de órgãos. A quimioterapia especifica com os derivados nitroheterocíclicos, benznidazol e nifurtimox, apresentam baixa eficácia na fase crônica e graves efeitos colaterais, que pode levar a interrupção do tratamento. Adicionalmente, não existe tratamento eficaz para a fase crônica da doença, responsável pelos danos irreversíveis causados em diversos órgãos. O parasita intracelular T. cruzi desenvolve uma enzima regulatória de superfície, denominada trans-sialidase (TcTS), envolvida nas interações entre célula do hospedeiro e parasita, etapa inicial chave no processo de infecção. T. cruzi é incapaz de sintetizar ácido siálico e utiliza esta enzima para transferir ácido siálico (do hospedeiro) para moléculas de mucina, originando ligações α-2,3 com moléculas de β-galactose aceptoras na superfície do parasita. O papel crucial e específico desempenhado pela enzima pode ser explorado, tornando-a um alvo biológico promissor. Considerando a importância e a necessidade da descoberta de novos medicamentos eficazes para o tratamento da doença de Chagas e a recente identificação de derivados de sulfonamidas por screening virtual, como potenciais inibidores de TcTS, os objetivos deste projeto envolvem a síntese e avaliação de novos compostos galactosil-triazolo-benzenossulfonamidas, como potenciais agentes tripanocidas e inibidores enzimáticos de TcTS, capazes de interagir nos subsítios aceptor, devido à presença da unidade de galactose, e doador, considerando a presença do grupo sulfonamido, biois

Projeto PRONEX
PRONEX é um instrumento de estímulo à pesquisa e ao desenvolvimento científico e tecnológico do País, por meio de apoio continuado e adicional aos instrumentos hoje disponíveis, a grupos de alta competência, que tenham liderança e papel nucleador no setor de sua atuação.

Núcleos de Excelência são grupos organizados de pesquisadores e técnicos de alto nível, em permanente interação, com reconhecida competência e tradição em suas áreas de atuação técnico-científica, capazes de funcionar como fonte geradora e transformadora de conhecimento científico-tecnológico para aplicação em programas e projetos de relevância ao desenvolvimento do país.

A doença de Chagas ou tripanossomíase sul-americana é uma enfermidade endêmica na América Latina e classificada como a terceira maior doença parasitária nas regiões tropicais, após a malária e a esquistossomose. Desde a descoberta da doença até os dias atuais, foram realizadas inúmeras tentativas de tratamento sem obter quimioterapia eficaz. O tratamento atual tem sido realizado com o uso do fármaco nitro-heterocíclico benznidazol (Rochagan®). O fármaco nifurtimox (Lampit®), também utilizado no tratamento por muito tempo, teve sua produção descontinuada recentemente. Na última década, foram realizados alguns estudos com intuito de analisar os efeitos do benznidazol na evolução da cardiopatia crônica em pacientes com nível crônico da doença. Algumas evidências sugerem que este tratamento antiparasitário pode prevenir ou retardar a progressão da doença cardíaca, uma vez que poucos pacientes apresentaram progressão da cardiomiopatia e muitos pacientes tornaram-se sorologicamente não-reativos.
 Em vista do panorama atual da doença de Chagas, os objetivos deste projeto envolvem a síntese de análogos de benznidazol por ?click chemistry? e pela aplicação do Princípio de bioisosterismo, além da avaliação da atividade tripanocida e dois alvos biológicos de interesse (tripanotiona redutase e trans-sialidase) de todos os compostos sintetizados. A estratégia para síntese de análogos do fármaco benznidazol envolve a utilização dos materiais de partida comerciais: benzilamina e cloreto de cloroacetila. A condensação entre estes reagentes na presença de trietilamina em diclorometano deverá fornecer o produto amida contendo a função clorometileno terminal. Na seqüência, este derivado será tratado com azida de sódio em DMF para substituição do átomo de cloro, formando assim o intermediáro azido. A partir deste intermediário, vários análogos serão gerados pela reação de ciclo-adição 1,3-dipolar de Huisgen (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition) (CuAAC) com diversos alc

A Missão do INCT_if é desenvolver, internalizar e difundir práticas científicas e tecnológicas capazes de superar as fragilidades e lacunas da cadeia inovativa e produtiva farmacêutica, propondo mecanismos operacionais capazes de viabilizar a transformação de resultados científicos promissores em resultados econômicos efetivos com impactos sociais.

Nos últimos 20 anos, doenças parasitárias como a leishmaniose e a Doença de Chagas têm representado uma ameaça para a saúde humana e para o desenvolvimento econômico, sendo uma causa importante de morbidade e mortalidade (Boiani et al., 2006). Estudos de biologia celular e molecular têm revelado a existência de alvos específicos e essenciais ao ciclo de vida destes parasitas. O parasita intracelular T. cruzi desenvolve uma enzima regulatória de superfície, denominada trans-sialidase, envolvida nas interações entre célula do hospedeiro e parasita, etapa inicial chave no processo de infecção (Previato et al., 2005). T. cruzi é incapaz de sintetizar ácido siálico e, através da trans-sialidase, o parasita torna-se apto a transferi-lo de glicoconjugados do hospedeiro e incorporá-lo a moléculas de mucina ligadas à membrana parasitária através de âncora de glicosilfosfatidilinositol (GPI) (Pereira et al., 2000). 
Considerando a importância da enzima trans-sialidase de Trypanosoma cruzi (TcTS) como um potencial alvo terapêutico a ser explorado para o desenvolvimento de novas moléculas que sejam seletivas e eficazes para o tratamento da Doença de Chagas, este trabalho tem como objetivo a síntese de aminoácidos glicosilados como potenciais inibidores de TcTS. Estudos anteriores envolvendo a enzima TcTS e aminoácidos glicosilados e glicopeptídeos sintéticos, como substratos aceptores (Campo et al., 2007), juntamente com os estudos de simulações de docking conduziram ao planejamento racional dos potenciais substratos/inibidores βLacNAc-ThrGlyOH, 3-O-αSer-βGalNAcMe, 3-O-αSer-βGalNAc-(1,4)-βGlcNAcMe e ciclo-L-Asp-3-O-α-L-Ser-βGalNAcMe. Os compostos sintetizados serão submetidos a ensaios biológicos para a avaliação da atividade de inibição da enzima TcTS e de sua ação tripanocida, em combinação com estudos de modelagem molecular para o planejamento de novos inibidores.

Trypanosoma cruzi trans-sialidase: correlating structure with mechanism and biological function

Coordenadora: Profa. Dra. Ivone Carvalho
Proc. N. Processo 476916/2004-6
A Doença de Meniére é caracterizada pela disfunção coclear e vestibular, geralmente unilateral com quadro de surdez, vertigens, desequilíbrio e zumbidos que levam muitas vezes a incapacitação do paciente para o trabalho e à péssima qualidade de vida. Não existe tratamento eficaz até o momento e os tratamentos clínicos ou cirúrgicos disponíveis são inefetivos ou promovem riscos para os pacientes. Devido a estes inconvenientes, o uso de antibiótico aminoglicosídeo vestibulotóxico (estreptomicina e gentamicina) tem sido proposto para provocar uma labirintectomia química no ouvido doente. Com a lesão química do epitélio vestibular os principais sintomas incapacitantes, como a vertigem, são quase totalmente abolidos. No entanto, existem limitações porque os antibióticos aminoglicosídeos utilizados são também lesivos à coclea, provocando surdez variável, devido à dupla ação do antibiótico na cóclea e no sistema vestibular que constituem o labirinto. Nós temos realizado a fragmentação química dos antibióticos estreptomicina e neomicina, no sentido de gerar derivados simplificados de antibióticos aminoglicosídeos, avaliar sua correspondente atividade coclear e vestibular e explorar os aspectos de relação estrutura-atividade. Os ensaios de atividade vestibular e antimicrobiana estão sendo realizados e temos grande interesse em utilizar os fragmentos de neamina e 2-desoxi- estreptamina, como protótipos para realizar reações de modificação molecular. Desta forma, propomos no presente projeto, realizar a modificação dos grupamentos amino de neamina por métodos clássicos, como reações de N-metilação, N-acilação e geração de derivados carbamato, uréia e amidina. Eventualmente, a transformação química dos grupos amino, mostrada em diversas posições do anel pirano e ciclitol dos compostos, poderá ser realizada de forma regiosseletiva apenas na posição C-6' (amina primária) do anel de piranose, estericamente

EQUIPES PARTICIPANTES
24 Instituições de Ensino Superior
10 unidades federativas (e.g. RJ, PE, SP, MG, RS, GO, PB, AL, CE, DF)
55 grupos de pesquisa;
67 pesquisadores do CNPq: 
 37 pesquisadores nível I: 12 I-A; 04 I-B; 11 I-C; 10 I-D
 30 pesqusadores nível 2.
141 pesquisadores (docentes & pós-doutores e pós-graduandos)

 PRODUÇÃO CIENTÍFICA DA EQUIPE (2003-2005 [até abril])
716 publicações QUALIS

 PATENTES DEPOSITADAS (2003-2005 [até abril])
25 patentes depositadas pelos líderes dos grupos participantes 

 INTERAÇÃO UNIVERSIDADE-EMPRESA
ca. 10 grupos declararam ter interações ou parcerias com o setor empresarial

 EMPRESAS ASSOCIADAS
05 empresas farmacêuticas e/ou farmoquímicas confirmaram seu apoio ao projeto através de carta oficial

Fungos têm sido menos explorados as plantas em programas de bioprospecção, principalmente os endofíticos, que constituem uma fonte promissora e praticamente inexplorada de produtos naturais bioativos. Uma das principais vantagens em se trabalhar com microrganismos em programas de descoberta de fármacos é a possibilidade de se avaliar as atividades biológicas de um grande número de culturas obtidas em pequena escala, sem a prévia identificação dos microrganismos, com grande probabilidade de sucesso na reprodução dos resultados de atividade biológica e produção de metabólitos em fermentação em escala ampliada. Outra vantagem é que alterações nas condições de cultura podem conduzir a um maior número de compostos produzido,s em relação ao que seria disponível na produção tradicional de extratos de plantas. Neste projeto propõe-se a prospecção química e biológica em fungos endofíticos e de solo coletados no estado de São Paulo usando três abordagens: i) obtenção de extratos brutos de culturas microbianas para avaliação em ensaios antimicrobianos realizados em nossos laboratórios e outros ensaios da Rede Bioprospecta, e subsequente fracionamento dos extratos mais promissores com o objetivo de obter novos protótipos para o desenvolvimento de fármacos; ii) obtenção de produtos de reações de biotransformação de produtos naturais bioativos previamente isolados em nossos laboratórios (grandisina, budleína A e tagitinina C) e avaliação das suas atividades biológicas nos bioensaios da Rede Bioprospecta; iii) produção de enzimas, que podem ser úteis em processos industriais (xilanase, glicose oxidase, fitase, amilase, fosfatases ácida e alcalina) e como novos fármacos (L-asparaginase). A triagem antimicrobiana preliminar pode representar uma indicação de maior extensão de atividades biológicas.

Carrageenans are called hydrocolloids due to their high affinity for water. A consequence of this feature is the absence of surface activity. These linear polysaccharides are composed of alternating (13) and (14) linked D-galactose residues. The main differences between the three forms of - - -carrageenans are the occurrence of ester sulfate and 3,6-anhydride bridge in the 4-linked residue The functionality of sulfated polysaccharides is directly related to the degree of sulfation of these polymers.
 Among the available commercial fractions, the l fraction, commonly used as thickener agent, is the less expensive one. Due to the absence of anidro-galactose in the molecule is does not adopt the helical conformation. 
The aim of this work is to promote a chemical modification in the l-carrageenan in order to confer a surface activity character to the polysaccharide. The lambda fraction was chosen because it could be easier to drive the reaction for a polymer in the coil conformation and also because of its relatively low price. Two different strategies will be described with the corresponding results for chemical analysis of the products.

Nome do coordenador: Profa. Dra. Ivone Carvalho

Resumo:
Trans-sialidase de Trypanosoma cruzi (TcTS) pertence a família de glicoproteínas de superfície do parasita e constitui um dos poucos exemplos naturais de glicosiltransferases superficiais encontradas em eucariotes. T. cruzi é incapaz de sintetizar ácido siálico e usa esta enzima para retirar o monossacarídeo de glicoconjugados do hospedeiro para sialilar moléculas aceptoras, como mucina-GPI, presentes na sua membrana plasmática. Esta enzima é específica em catalisar, preferencialmente, a transferência de ácido siálico a moléculas de mucina, originando ligações alfa-2,3 com moléculas de galactose aceptoras na superfície do parasita. As moléculas de mucina sialiladas estão envolvidas no processo de aderência e subseqüente penetração do parasita nas células do hospedeiro. Considerando a heterogenicidade das moléculas de mucina de T. cruzi não existe compostos disponíveis que atuem como substratos glicopeptídicos sintéticos. Este é o enfoque do estudo proposto, com o objetivo específico de desenvolver métodos químicos de síntese de glicopeptídeos de mucina de T. cruzi e investigar a natureza das interações moleculares críticas envolvidas no reconhecimento e processamento de glicosídeos contendo ácido siálico, na presença de trans-sialidase. O melhor entendimentodestas interações conduzirá ao planejamento racional de potenciais inibidores de trans-sialidase.

A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é caracterizada pelas fases aguda e crônica, com sinais e sintomas distintos. Desde a sua descoberta, apesar de inúmeras tentativas de tratamentos, não foi possível encontrar um fármaco totalmente eficaz. Os fármacos atualmente disponíveis, Nifurtimox e Benznidazol, apresentam fortes efeitos colaterais e baixa eficácia. As neolignanas tetraidrofurânicas, Veraguesina 1 e Grandisina 2, isoladas de Virola surinamensis, planta típica de espécies da Amazônia e da Mata atlântica, apresentaram potente atividade tripanocida, promovendo a lise total das formas tripomastigotas do parasita, com atividade quarenta vezes maior que a violeta de genciana, o único agente profilático utilizado. 
No entanto, estas neolignanas apresentaram alta lipossolubilidade, dificultando os testes ïn vivo. O objetivo do trabalho foi sintetizar análogos dos produtos naturais 1 e 2, com modificações químicas desejadas para produzir compostos com maior atividade biológica e maior hidrofilicidade. Tendo como protótipos os produtos naturais 1 e 2, foram estudadas duas metodologias diferentes na busca de intermediários comuns para síntese dos derivados furano, tetraidrofurano e pirrol: (i) síntese de compostos 1,4-dicarbonílicos, a partir da adição conjugada de aldeídos a cetonas ,-insaturadas e, (ii) síntese de intermediários acetilênicos 1,4-dióis a partir da adição de ânions acetileto a aldeídos. Os compostos sintetizados apresentam padrão de substituição aromática igual as neolignanas 1 e 2 bem como, variações dos grupos substituintes, como por exemplo, compostos contendo grupos sacadores ou doadores de elétrons no anel aromático.

Glucosidases are involved in key steps in the processing of oligosaccharides by cleaving O-glucose residues. Since they catalyze breaking and transfer reactions of glucosidic groups for the normal growth and development of all the cells, defects or genetic deficiencies in these enzymes are associated with serious disorders of the carbohydrate metabolism. Thus, glucosidases represent important targets to develop inhibitors, owing to their potential activities against virus, in tumoral growth and metastasis, diabetes, Gaucher´s disease and other syndromes associated with the lisosomal storage of glucoesfingolipids and osteoarthritis. This work focuses on the synthesis and biological evaluation of pseudo-disaccharides, carbasugars and aminosugars with potential inhibitory activity towards glucosidase.