Rafael Victório Carvalho Guido.

A permanente construção de conhecimentos, saberes, valores e atitudes cada vez mais se utiliza das facilidades das tecnologias de informação e comunicação (TIC) como ferramentas a serem utilizadas no processo ensino e aprendizagem. É interessante que estes recursos estejam disponibilizados de forma moderna e atrativa recebendo periodicamente novos conteúdos, de modo a despertar o interesse dos jovens pelos tópicos de ciências. Nesse sentido, são propostos neste projeto cinco ações: i. EIC Virtual; ii. cruzadinha; iii. QR Code; iv. linha do tempo; e v. mídias sociais. Essas ações irão gerar mídias interativas com novos conteúdos relacionados ao ambiente virtual do Espaço Interativo de Ciências, bem como conhecimento sobre descoberta de novos medicamentos e produtos naturais dos ecossistemas de nosso Estado (Mata Atlântica, Cerrado e Mangue).

Infectious diseases have shaped the course of human history and continue to pose significant challenges to global health. They are caused by pathogenic microorganisms such as bacteria, viruses, parasites, or fungi and can spread, directly or indirectly, from one person to another. They are responsible for a significant proportion of deaths worldwide, particularly in low- and middle-income countries. Diseases such as HIV/AIDS, malaria, tuberculosis, and more recently, COVID-19, have claimed millions of lives and caused immense socio-economic disruption.Malaria is a parasitic infection widespread in tropical and subtropical regions worldwide. Due to its high mortality rates, it represents a significant global public health problem. In 2022, there were 249 million reported cases of malaria, with an estimated 608,000 deaths. The emergence of resistance to artemisinin-based combination therapies (ACT), which has now spread to Africa, is a severe threat to malaria containment efforts and underscores the need to find efficient alternatives. Therefore, searching for new chemical series is critical to discovering and developing new drugs to combat malaria. Identifying and validating hits from both natural and synthetic sources that are active on both asexual and sexual stages of the malaria parasite will increase the chances of success.The rise of antimicrobial resistance (AMR) and a decrease in the discovery of novel antibiotics raises the specter of a post-antibiotic era, where even minor injuries could prove fatal. In 2019, an estimated 4.95 million patients died worldwide due to drug-resistant bacterial infections, which was greater than the number of deaths caused by HIV and tuberculosis combined. Six pathogens (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii, and Pseudomonas aeruginosa) are the leading cause of death worldwide. One strategy to address this challenge is prioritizing research and development efforts toward discovering new molecules with antibacterial properties and unique modes of action. By investing in such endeavors, we can work to mitigate the potential consequences of bacterial resistance and safeguard against a future where common infections become life-threatening.Viral infections have had a profound impact on human history and continue to present significant global health challenges. Viruses can cause diseases ranging from the common cold to more severe illnesses such as HIV/AIDS, influenza, Ebola, and most recently, COVID-19. The burden of viral diseases on global health is immense. They are responsible for millions of deaths each year and can cause widespread epidemics or even pandemics, leading to significant socio-economic disruption. The recent COVID-19 pandemic is a stark reminder of the devastating potential of viral diseases.This proposal is based on the early drug discovery and development process and is focused on elucidating the mechanism of action of inhibitors active in infectious diseases. We will investigate previously identified molecular targets from key pathogenic agents, including Plasmodium falciparum, Gram-positive and -negative bacteria (Escherichia coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae, and A. baumannii), and viruses (SARS-CoV-2, ZIKV, YFV, and CHKV) to shed light on the molecular and cellular mechanisms of action. Moreover, state-of-the-art methods in organic synthesis, cell biology, medicinal chemistry, and structural biology will be applied to unravel the mechanisms of action of known inhibitors and discover new ones.

Um holobionte é constituído por um hospedeiro e toda a sua comunidade ecológica de microorganismos associados. É uma unidade evolutiva e a seleção de holobiontes é uma importante força evolucionária. Uma característica que ainda é pouco abordada é o papel dos metabólitos secundários nas relações microorganismos-hospedeiro, bem como nas interações quimicamente mediadas entre holobiontes (o conjunto micróbio-hospedeiro) e o ambiente. Nesta proposta, pretendemos investigar: aspectos selecionados da Química de esponjas marinhas holobiontes e como a Química influencia no sucesso evolutivo de esponjas marinhas; como microorganismos participam na transferência química de presas para predadores no ambiente marinho; a Química de grupos selecionados de invertebrados marinhos e de microorganismos associados a invertebrados e plantas, visando a obtenção de novas substâncias químicas bioativas; para explorar ainda mais a Química e a Biologia de "lead compounds" já obtidos, a fim de elaborar estruturas bioativas mais ativas e estruturalmente menos complexas, com o objetivo de explorar ainda mais a Farmacologia desses compostos; investigar a biossíntese de dois grupos selecionados de metabólitos microbianos, a fim de revelar aglomerados de genes e enzimas envolvidas em etapas biossintéticas e prever modificações estruturais de Bioengenharia para melhorar sua atividade biológica; desenvolver uma abordagem inédita para a seleção automatizada de microorganismos. O objetivo final é responder a perguntas desafiadoras, a fim de avançar o conhecimento da adaptação holobiontes, e explorar produtos químicos úteis que influenciam a adaptação dos holobiontes e que resultam no sucesso dos holobiontes na natureza. (AU)

A Malária é uma parasitose letal com prevalência mundial e apesar dos investimentos em busca de novas terapias medicamentosas, ainda é observado uma alta taxa de mortalidade. Na busca de novos candidatos a fármacos antimaláricos, a modulação da via glicolítica tem sido explorada como alvo para inibir o desenvolvimento do parasito e combater a infecção. A enolase (Pfeno) é um alvo atrativo da via glicolítica do parasito, a qual catalisa a conversão de 2-fostoglicerato (2PG) em fosfoenolpiruvato (PEP). Esta enzima também está associada a outras funções celulares importantes (funções "moonlighting", funções não-glicolíticas), devido aos diferentes compartimentos biológicos nos quais a Pfeno é encontrada. Recentemente nosso grupo (CIBFaR-CEPID) determinou a estrutura cristalográfica 3D da Pfeno juntamente com os seus complexos enzimáticos, cujas diferenças estruturais com a enzima homóloga humana permitirão a busca de novos inibidores seletivos. Tendo em vista o sucesso dos fármacos antimaláricos provenientes de produtos naturais (PNs) e que o Cerrado é um "hotspot" da biodiversidade mundial, esta proposta visa a investigação de compostos bioativos frente a malária tendo como fonte as plantas deste bioma. Algumas espécies de plantas foram selecionadas para triagem enzimática com base nas atividades antiplasmódicas relatadas da espécie ou do gênero destas plantas. Dentre estas, as frações dos frutos e cascas do caule de Qualea grandiflora (Vochysiaceae) foram investigadas previamente, na colaboração entre o CIBFar-CEPID e LaBiOrg-UFG/RC, com resultados promissores in vitro contra culturas de Plasmodium falcipraum (valores de IC50 entre 1.2 ng/mL e 7.0 ng/mL) e in vivo (100 na redução da parasitemia após o quinto dia de infecção por P. berghei) e com a identificação de 32 compostos. O LaBiOrg-UFG/RC possui uma amostragem significativa de extratos de plantas do Cerrado que serão investigadas nesta proposta. Os extratos serão avaliados frente a Pfeno e os extratos mais potentes serão submetidos a experimentos em técnicas analíticas hifenadas a espectrometria de massas de alta resolução (CLUE-EM/EM). O limite de detecção da CLUE-EM/EM permite identificar compostos minoritários que podem ser os responsáveis pela atividade biológica. A investigação fitoquímica será realizada usando CLAE-DAD guiada por RMN de 1H. Os compostos isolados serão investigados frente à Pfeno e em P. falciparum (3D7 e K1) bem como sua citotoxicidade e seletividade. Os compostos que apresentarem inibição significativa da enzima e do crescimento do parasita serão selecionados como candidatos a compostos líderes.

Malaria remains as a global and severe illness, affecting more than 212 million of people with around 429,000 deaths according to World Health Organization (WHO) latest report. Almost 90 of malaria deaths occurred in African Region, with children aged under 5 years and pregnant women representing the most severely affected population. In collaboration among the top three Universities in Brazil (USP, UNICAMP and UNIFESP), the main goal of this proposal is the development of new lead compounds, with appropriate activity and safety profiles, for the treatment of malaria. The hits were previously identified by screening the Malaria box and key molecules were selected for biological property optimization. Therefore, this proposal is focused on the first steps of Research Development (RD) for new medicines, that is, the hit-to-lead optimization process. This is a crucial step in the expansion of RD for new drug candidates in Brazil because offers the opportunity to conduct effective scientific actions on the strategic area of new medicines.

The aim of this scientific cooperation among USP and MMV is the evaluation of drug sensitivity based on the inhibition of schizont maturation relative to drug-free controls. Such tests will be conducted on compounds provided by MMV. For this purpose, MMV will transfer proprietary compounds to USP. The transfer and testing of the Compounds will be conducted in accordance with the "MMV Standard Terms and Conditions for the Transfer of Materials?. 

The drug sensitivity test is a micro-technique, used to measure the ex vivo activity from compounds against Plasmodium vivax. The assay is based on the inhibition of schizont maturation relative to drug-free controls. The inhibition is evaluated by visual inspection under microscopy. The test will be carried out in collaboration with CEPEM -Tropical Medicine Centre from Porto Velho, a city located in Brazilian Amazon region where P. vivax represents over 90% of malaria cases, causing intense morbidity and contributing to significant political, social and economic instability in Brazil.

Esta proposta contempla o estabelecimento de consórcio FAPESP/MMV/DNDi/UNICAMP/USP com o objetivo final de descobrir candidatos para desenvolvimento clínico. Este consórcio irá colocar alta prioridade na seleção de membros da equipe do estado de São Paulo com um histórico comprovado de pesquisa de alta qualidade. Este grupo irá trabalhar em colaboração com cientistas com expertise em descobertas de medicamentos, tanto da iniciativa Medicamentos para Doenças Negligenciadas (DNDi, www.dndi.org), como da Medicines for Malaria Venture (MMV, www.mmv.org) e ter acesso a uma estrutura em rede muito bem organizada fornecendo üma abordagem moderna e integrada para a descoberta de medicamentos para doenças parasitárias tropicais. O objetivo com a MMV é fornecer um candidato clínico para o tratamento da malária, seguindo os critérios da MMV. Tal composto deve ter o potencial de ser desenvolvido, em combinação, com o objetivo de criar cura radical em dose única e profilaxia e/ou um medicamento com quimioproteão em dose única (AU)

Desoxirribonucleotídeos trifosfato (dNTPs) são as subunidades precursoras essenciais a síntese de DNA, fundamental em procedimentos biotecnológicos. Atualmente, o Brasil depende da importação desse insumo essencial, bem como da maioria dos reagentes básicos de Biologia Molecular, experimentando custos e prazos de entrega desfavoráveis. O objetivo deste projeto é a obtenção da proteína LlRNR de forma pura e ativa, através de protocolo padronizado, permitindo o desenvolvimento do processo de produção de dNTPs através da catálise da redução de ribonucleotídeos

O projeto de pesquisa abrange uma área extremamente sensível da saúde humana, referindose às doenças tropicais que afetam milhões de pessoas no mundo inteiro, especialmente em regiões mais pobres. Esta proposta emprega o estudo em biologia estrutural e química medicinal para a descoberta e desenvolvimento de inibidores da enzima heme oxigenase de Plasmodium falciparum (HO, EC 1.14.99.3). Inibidores potentes e seletivos desta enzima são candidatos a novos agentes antiparasitários com alto potencial de desenvolvimento clínico. O projeto está dividido em duas etapas, cada uma com objetivos específicos que fornecerão informações cruciais para alcançar o objetivo principal, ou seja, desenvolver ações efetivas e inovaçõescientíficas e tecnológicas na área estratégica de planejamento de fármacos. A primeira etapa apresenta um forte caráter de pesquisa básica que visa à elucidação e compreensão das bases moleculares responsáveis pela estrutura, função e reconhecimento molecular de um novo alvo biológico atrativo para o desenvolvimento de fármacos. A segunda etapa, fundamentada na pesquisa aplicada, visautilizar o conhecimento gerado para a descoberta e desenvolvimento de candidatos promissores a agentes quimoterápicos para a terapia da malária. Para tanto, esta proposta integra diversas estratégias em biologia estrutural (expressão, purificação, cristalização e elucidação da estrutura 3D) e químicamedicinal (triagem e avaliação biológica, modelagem molecular e estudos de relação estrutura atividade).

O presente projeto de pesquisa visa à identificação e o desenvolvimento de novas moléculas com atividade antibacteriana, através da triagem de compostos de origem natural e sintética, biologia molecular estrutural e do planejamento em química medicinal, empregando uma combinação de métodos e estratégias avançadas, que contemplam os aspectos modernos do estado da arte no planejamento de moléculas bioativas.
FAPESP #2011/08042-9

O cacaueiro (Theobroma cacao L.) é uma das mais importantes plantações perenes em todo o planeta, com uma produção estimada em 2006 de 3,5 milhões de toneladas. A plantação de cacaueiros no Brasil atingiu uma produção de mais de 400 kilotoneladas de sementes de cacau em 1986, representando uma grande fonte de riqueza, tanto para as regiões produtoras dos grãos como para aquelas onde se encontram as indústrias que usam estas amêndoas ou seus derivados. Em 1989 iniciou-se uma epidemia da doença Vassoura-de-Bruxa, causada pelo fungo Moniliopthora perniciosa, na maior região produtora do país, o sul do estado da Bahia, que deixou a produção nacional com menos de 130 kilotoneladas em 1998. Esse volume é bem inferior ao necessário para a indústria, que está ao redor de 250.000 toneladas, obrigando essa a importar amêndoas de outros países como a Indonésia, os quais produzem cacau de baixa qualidade. A doença é um dos problemas fitopatológicos mais importantes a atingir o hemisfério sul nas últimas décadas e, hoje, a Vassoura-de-Bruxa está em todos os países produtores de cacau da América Central e do Sul. Outro fungo patogênico, Moniliopthora roreri é responsável por uma doença também devastadora, a Monilíase. Esta doença representa uma ameaça à cacauicultura no Brasil e no mundo e limita a produção de cacau em diversos países. Este fungo ainda não está presente no Brasil mas já foi detectado em regiões de fronteira e acredita-se que será inevitável a sua chegada às regiões produtoras do país. 
Um grande esforço já foi realizado para entender o fungo Moniliopthora perniciosa e sua interação com o cacaueiro através do projeto Genoma da Vassoura-de-Bruxao, coordenado pelo Prof. Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, da UNICAMP, Campinas, SP. Esforços mais recentes têm sido investidos no sentido de se conhecer o genoma de M. roreri. A estratégia de trabalho empregada tem mostrado resultados sólidos, consistindo na obtenção inicial de seqüências genômicas, análise integrada dos

O cacaueiro (Theobroma cacao L.) é uma das mais importantes plantações perenes em todo o planeta, com uma produção estimada em 2006 de 3,5 milhões de toneladas. A plantação de cacaueiros no Brasil atingiu uma produção de mais de 400 kilotoneladas de sementes de cacau em 1986, representando uma grande fonte de riqueza, tanto para as regiões produtoras dos grãos como para aquelas onde se encontram as indústrias que usam estas amêndoas ou seus derivados. Em 1989 iniciou-se uma epidemia da doença Vassoura-de-Bruxa, causada pelo fungo Moniliopthora perniciosa, na maior região produtora do país, o sul do estado da Bahia, que deixou a produção nacional com menos de 130 kilotoneladas em 1998. Esse volume é bem inferior ao necessário para a indústria, que está ao redor de 250.000 toneladas, obrigando essa a importar amêndoas de outros países como a Indonésia, os quais produzem cacau de baixa qualidade. A doença é um dos problemas fitopatológicos mais importantes a atingir o hemisfério sul nas últimas décadas e, hoje, a Vassoura-de-Bruxa está em todos os países produtores de cacau da América Central e do Sul. Outro fungo patogênico, Moniliopthora roreri é responsável por uma doença também devastadora, a Monilíase. Esta doença representa uma ameaça à cacauicultura no Brasil e no mundo e limita a produção de cacau em diversos países. Este fungo ainda não está presente no Brasil mas já foi detectado em regiões de fronteira e acredita-se que será inevitável a sua chegada às regiões produtoras do país.

O presente projeto de pesquisa visa à identificação e o desenvolvimento de novas moléculas com atividade antibacteriana, através da triagem de compostos de origem natural e sintética, biologia molecular estrutural e do planejamento em química medicinal, empregando uma combinação de métodos e estratégias avançadas, que contemplam os aspectos modernos do estado da arte no planejamento de moléculas bioativas.

O projeto de pesquisa abrange uma área extremamente sensível da saúde humana, referindo-se às doenças tropicais que afetam milhões de pessoas no mundo inteiro, especialmente em regiões mais pobres. O projeto visa o planejamento baseado em estrutura de novos inibidores das enzimas gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase de Trypanosoma cruzi (GAPDH, EC 1.2.1.12), heme oxigenase de Plasmodium falciparum (HO, EC 	1.14.99.3) e purina nucleosídeo fosforilase de Schistosoma mansoni (PNP, EC 2.4.2.1). Inibidores potentes e seletivos destas enzimas são candidatos a novos agentes antiparasitários com alto potencial de desenvolvimento clínico, considerando-se que os respectivos alvos macromoleculares são validados para o planejamento de novos fármacos.
O projeto integra diversas estratégias em química medicinal, incluindo a triagem e avaliação biológica, estudos cristalográficos, modelagem molecular e síntese planejada. Neste contexto, serão utilizados os métodos de planejamento baseado na estrutura do receptor (SBDD) e planejamento baseado na estrutura do ligante (LBDD) para a identificação de inibidores seletivos das enzimas-alvo, através da combinação de métodos computacionais e experimentais. O projeto é desenvolvido nos Laboratórios de Química Medicinal e Computacional e de Cristalografia de Proteínas e Biologia Estrutural do Centro de Biotecnologia Molecular Estrutural LQMC-CBME/INBEQMeDI, do Instituto de Física de São Carlos-USP.

O presente projeto de pesquisa visa à elucidação das estruturas 3D das isoformas da Proteína Tirosina Fosfatase A (PtpA) e Tirosina Fosfatase B (PtpB) de Mycobacterium tuberculosis. Proteínas dessa família são alvos moleculares atrativos para o desenvolvimento de novos agentes anti-tuberculose. O conhecimento dos aspectos moleculares dessas proteínas permitirá o estabelecimento da relação ente a estrutura e função biológica bem como a identificação de resíduos de aminoácidos importantes para o processo de reconhecimento molecular. Essas informações são extremamente úteis para o planejamento de novos inibidores seletivos para a PtpA e PtpB. Para tanto, trabalhos integrados de biologia estrutural e química medicinal são realizados em colaboração com os pesquisadores da UFSC.

A primeira parte deste projeto tem como objetivo o desenvolvimento de novos ligantes da β-tubulina, candidatos a novos fármacos na terapia do câncer, através do planejamento em química medicinal, síntese orgânica planejada, avaliação biológica e estudos de modelagem molecular. A segunda parte visa o planejamento racional de novos inibidores das enzimas gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase de Trypanosoma cruzi; aldolase e fosfofrutoquinase de Trypanosoma brucei.