André Moreni Lopes.

O projeto "Laboratórios Criativos", desenvolvido pelo Clube de Biologia Sintética da USP (CBSin - EEL/USP), tem como objetivo levar aulas introdutórias teórico-práticas de assuntos diretamente ligados a Biologia Sintética em diferentes instituições de ensino da cidade de Lorena/SP, com foco no público infanto-juvenil (preferencialmente acima de 8 anos). A cada mês será abordado um tema diferente, estruturado em uma aula única com duração de 1h30 a 2h composta por uma breve introdução teórica e uma atividade prática associada. Essa aula será replicada semanalmente em formato de oficina em instituições distintas, como centros de acolhimento e escolas públicas da cidade. A iniciativa visa despertar o interesse por biologia de forma acessível e dinâmica. A gestão e logística das aulas contarão com uma equipe dividida entre planejamento, execução e documentação, garantindo o bom funcionamento do projeto. As ações ocorrerão durante seis meses, com apoio da Secretaria da Educação de Lorena e com a participação confirmada de um centro de acolhimento com mais de 150 alunos. O impacto será registrado por meio de depoimentos, fotos e vídeos, com a divulgação feita concomitante à execução do projeto.

A qualidade do ensino básico em escolas públicas tem sido motivo crescente de preocupação,especialmente no que se refere ao acesso igualitário à educação e às desigualdades no processode ensino-aprendizagem. Esse cenário compromete o desenvolvimento acadêmico de criançase adolescentes, refletindo diretamente em seu desempenho e nas oportunidades futuras. Diantedisso, este projeto tem como objetivo contribuir para a construção do saber nas escolas públicas,com ênfase no ensino de Ciências Biológicas, por meio de aulas práticas, experimentais einterativas. A proposta busca despertar o interesse dos estudantes, promover a fixação doconhecimento e fortalecer a ponte entre teoria e prática. As atividades serão organizadas emmódulos mensais, cada um com um tema específico, e aplicadas em formato teórico-práticocom duração de 1,5 a 2 h. As ações ocorrerão semanalmente em oficinas, interativas com osalunos. Também serão coletados depoimentos dos estudantes como forma de avaliar eaprimorar continuamente o impacto pedagógico, promovendo uma maior integração entreciência e comunidade.

Participou da elaboração e organização deste curso de extensão. E ainda, ministrou o seguinte tema: O papel da soja na promoção da saúde física e mental, oferecido para alunos e comunidade unespiana. Apresentado entre setembro e outubro de 2003, com carga horária total de 32 h, sendo 08 h aula/palestrante. Local: UNESP/Assis - SP.

O câncer é uma das principais causas de morte no mundo (com 10 milhões de óbitos registrado em 2020), atrás apenas das doenças cardíacas. Na oncologia, uma das principais abordagens utilizadas é a quimioterapia [i.e., administração de fármacos e biofármacos (biomoléculas) na corrente sanguínea do paciente]. No entanto, a purificação e encapsulação destas em nanoestruturas como sistemas de liberação ainda constituem-se em um gargalo na biotecnologia farmacêutica. Nesse sentido, os sistemas aquosos bifásicos (SABs) podem ser desenhados para extrair/purificar, e, concomitantemente, encapsular biomoléculas em micelas e vesículas poliméricas. Os SABs apresentam composição simples (água + copolímero anfifílico + biomolécula-alvo), custo acessível, baixo requerimento de equipamentos complexos e ambiente ameno para biomoléculas, já que não utilizam solventes orgânicos em sua composição. Por outro lado, os SABs podem oferecer desafios, e.g. elevadas temperaturas para a separação de fases, baixa capacidade de extração/purificação e menor rendimento na encapsulação. Neste projeto, concentraremos esforços em projetar SABs mais inteligentes, através da utilização de blends de copolímeros anfifílicos e adição de líquidos iônicos (LIs) tanto em macroescala quando em microescala, através de abordagens inovadoras em microfluídica. Essas abordagens têm o potencial de reduzir a temperatura de separação de fases, influenciar nas interações moleculares do sistema e nos parâmetros de purificação/encapsulação. Acreditamos que essas plataformas versáteis e ecologicamente amigáveis terão a capacidade não apenas de extrair e encapsular biomoléculas antitumorais de diversas fontes biológicas, mas também de impulsionar a inovação da biotecnologia farmacêutica, assim como de proporcionar avanços no campo da oncologia. Processo FAPESP #2023/13870-5

O aumento da demanda por produtos dermocosméticos que aliam eficácia e sustentabilidadetem impulsionado o desenvolvimento de soluções inovadoras, como as águas micelares. Essesprodutos multifuncionais destacam-se por sua suavidade e eficiência na remoção de impurezase na hidratação da pele em um único passo. Estruturas supramoleculares, as micelas encapsulampartículas lipofílicas, auxiliando na limpeza facial. Nesse sentido, este projeto visa odesenvolvimento de uma água micelar contendo biopigmentos naturais de Monascus ruber, queoferecem algumas vantagens bioativas (e.g., antioxidantes, antimicrobianas e anti-inflamatórias). Esses biopigmentos, produzidos por fermentação microbiana, são umaalternativa sustentável aos corantes sintéticos, conferindo coloração natural e proteção contradanos oxidativos na pele, minimizando o efeito da formação de radicais livres e contribuindopara um possível efeito antienvelhecimento. A formulação a ser desenvolvida foca na utilizaçãodos copolímeros anfifílicos da família dos Pluronics, conhecidos por formarem micelasestáveis. Devido às suas características físico-químicas, os Pluronics são bastante interessantespara encapsular compostos bioativos, como os biopigmentos, permitindo uma maiorbiodisponibilidade e estabilidade desses componentes. O uso de Pluronics, que possui o statusde segurança Generally Recognized as Safe (GRAS), pode oferecer uma plataforma versátil esegura para desenvolver produtos dermocosméticos inovadores e sustentáveis. Os objetivosespecíficos incluem a avaliação da estabilidade físico-química, eficiência de encapsulação,capacidade antioxidante dos biopigmentos encapsulados e a determinação de parâmetroscríticos, como concentração micelar crítica, viscosidade e tensiometria. Espera-se que com odesenvolvimento desta proposta seja possível desenvolver um nanoformulação micelarinovadora e com características eco-friendly para ser empregada em cuidados com a pele.

This project proposes the extraction of carotenoids from carrot residues and shikimic acid from botanical sources using sustainable techniques such as Soxhlet and ultrasound-assisted extraction. The bioactive-rich extracts will be incorporated into pharmaceutical-grade deodorant stick formulations to investigate their potential as multifunctional ingredients. The study aims to explore the antioxidant, preservative, and dermofunctional properties of these natural compounds, contributing to the development of innovative and eco-friendly cosmetic products.

O fungo medicinal Hericium erinaceus, conhecido por sua elevada concentração de compostosbioativos, tem despertado grande interesse por suas potenciais aplicações terapêuticas nas áreasneuroprotetora, antioxidante e antitumoral. No entanto, a recuperação seletiva dessas biomoléculasainda enfrenta desafios técnicos, especialmente quando se utilizam métodos convencionais baseados em solventes orgânicos voláteis, que apresentam limitações quanto à seletividade, à sustentabilidade e à preservação da bioatividade dos compostos extraídos. Diante desse cenário, este projeto propõe o desenvolvimento de um processo inovador e ambientalmente amigável para a extração e purificação de biomoléculas bioativas de H. erinaceus, utilizando sistemas aquosos bifásicos (SABs) baseados em copolímeros anfifílicos da família Pluronic. Inicialmente, serão determinadas as curvas binodais e as condições ideais de formação de fases. Em seguida, a performance dos SABs será comparada a métodos convencionais como a extração assistida por ultrassom e micro-ondas, com base em parâmetros de extração, rendimento, seletividade e bioatividade. As amostras obtidas serão avaliadas quanto à concentração de proteínas e fenóis totais, atividade antioxidante (ensaio DPPH) e citotoxicidade frente a linhagens tumorais humanas, buscando elucidar o potencial terapêutico dos extratos. Espera-se que os resultados gerados contribuam para a consolidação de tecnologias limpas e eficientes aplicadas à biotecnologia farmacêutica, promovendo o aproveitamento sustentável de recursos naturais.

A curcumina (CCM) é uma biomolécula com amplo potencial terapêutico, exibindo propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, antioxidantes e antitumorais. No entanto, sua baixa solubilidade em água e rápida degradação limitam sua biodisponibilidade e eficácia clínica. Dessa forma, estratégias nanobiotecnológicas de encapsulação são necessárias para aprimorar suas propriedades físico-químicas e terapêuticas. A encapsulação de CCM em micelas poliméricas (MPs) surge como uma abordagem promissora para aumentar sua solubilidade e estabilidade. Copolímeros anfifílicos tribloco, como os Pluronics, são excelentes candidatos para essa tarefa devido à sua capacidade de auto-organização em MPs e à baixa concentração micelar crítica (CMC), o que promove alta estabilidade mesmo em soluções diluídas. Este projeto propõe o uso de sistemas aquosos bifásicos (SABs) contendo blends de Pluronics ["normais" (N) e "reversos" (R)] como uma plataforma sustentável para a encapsulação de CCM. Os SABs são livres de solventes orgânicos voláteis, o que os torna ambientalmente amigáveis, apresentando vantagens sobre os métodos tradicionais de encapsulação. A combinação de Pluronics visa a formação de MPs mistas, capazes de reduzir a temperatura de separação de fases (ponto de névoa), permitindo a encapsulação da CCM em condições amenas de temperatura, dentre outras vantagens. Processo FAPESP #2025/02118-6.

As proteínas da família TIMP são inibidoras naturais de metaloproteinases de matriz (MMPs) e seu desequilíbrio no organismo está associado a uma variedade de condições patológicas, apontando a TIMP como um potencial agente terapêutico, em especial no tratamento do câncer. Em um contexto em que biomoléculas com propriedades terapêuticas têm ganhado significativa visibilidade, um entrave para sua aplicação é justamente o desafio de administração no organismo humano, devido a obstáculos como susceptibilidade à degradação, alta imunogenicidade e baixa biodisponibilidade. Nesse sentido, a encapsulação de biomoléculas em drug delivery systems (DDS) surge como alternativa, destacando-se os polimerossomos (Ps), que são nanoestruturas formadas por self-assembly a partir de copolímeros anfifílicos. Nesse contexto, o presente projeto pretende desenvolver nanoformulações de Ps compostas pelo copolímero tribloco Pluronic L-121 para a encapsulação da TIMP-3, obtida a partir da expressão heteróloga em Aspergillus nidulans. Nesse sentido, serão investigados o desenvolvimento do protocolo de obtenção dos Ps e as características físico-químicas das nanovesículas formadas. E ainda, estudos de encapsulação da TIMP-3 em Ps, assim como a avaliação dos parâmetros de encapsulação da biomolécula-alvo. Processo FAPESP #2023/11967-1.

Bromelina é o nome coletivo dado às enzimas proteolíticas encontradas no talo, fruto e folhas do abacaxi (Ananas comosus). A bromelina possui diversas propriedades terapêuticas relevantes, incluindo atividades antitumorais, anti-inflamatórias, antioxidantes e cicatrizantes, entre outras. O principal objetivo deste trabalho é a extração de bromelina utilizando sistemas aquosos bifásicos (SABs) e sua aplicação em hidrogel, usando quitosana como matriz polimérica. Para isso, serão realizados estudos de estabilidade da bromelina comercial em diferentes pHs (4,0, 7,0 e 10) e temperaturas (20, 30, 37, 40 e 50 C). A extração da bromelina em SABs será avaliada em sistemas compostos por polietilenoglicol (PEG) e poliacrilato de sódio (NaPA), na presença de aditivos (sais inorgânicos), com o objetivo de determinar os melhores parâmetros de extração. As plataformas bifásicas mais promissoras, ou seja, aquelas com os melhores parâmetros de extração, serão incorporadas em hidrogéis de quitosana. Essa incorporação visa avaliar a taxa de incorporação da enzima nas matrizes tridimensionais, investigar o perfil de liberação da enzima ao longo do tempo e, por fim, avaliar seu potencial terapêutico (e.g., antimicrobiano ou antitumoral). Projeto PUB/USP #271.

Desde a antiguidade, pigmentos sintéticos têm sido essenciais na vida cotidiana. Porém, estudos recentes apontam preocupações crescentes sobre a toxicidade desses compostos para a saúde humana e o meio ambiente, sendo muitos deles classificados como substâncias tóxicas e cancerígenas. Diversos setores industriais, como alimentício, agrícola, saúde, têxtil e cosmético, utilizam esses pigmentos e frequentemente descartam resíduos tóxicos como efluentes industriais, comprometendo e prejudicando significantemente o ecossistema. Em contrapartida, pigmentos naturais, ou biopigmentos, têm ganhado considerável destaque científico devido à sua biodegradabilidade, obtenção a partir de fontes biológicas renováveis e boa estabilidade. Fungos do gênero Monascus, em particular, produzem biopigmentos naturais com grande potencial, especialmente para os setores farmacêutico, cosmético e alimentício. Esses biopigmentos, que variam do amarelo ao vermelho, também exibem propriedades antimicrobianas, antioxidantes, anti-inflamatórias e antitumorais. A extração de biopigmentos geralmente utiliza solventes orgânicos voláteis (VOCs), que apresentam riscos ambientais e de saúde. Alternativas promissoras são os sistemas aquosos bifásicos (SABs), que utilizam polímeros/copolímeros com baixa toxicidade para o ecossistema, assim como baixo efeito desnaturante para biomoléculas. Através da utilização de biopigmentos, é possível aplicá-los em bioplásticos, que oferecem vantagens ambientais sobre os plásticos convencionais, como menor pegada de carbono (obtenção a partir de fontes verdes) e biodegradabilidade. A incorporação de biopigmentos de Monascus ruber em bioplásticos pode conferir propriedades antimicrobianas e de resistência, aumentando a vida útil (shelf life) e ampliando as aplicações desses biomateriais na farmácia, biotecnologia, bioengenharia. Bolsa PIBIC processo #2024-841.

Este projeto de pesquisa visa desenvolver uma plataforma inovadora para a extração e encapsulamento de mangiferina, um composto bioativo amplamente reconhecido por seu elevado potencial antioxidante. A plataforma proposta utiliza sistemas aquosos bifásicos (SABs) baseados em líquidos iônicos (LIs), oferecendo uma alternativa mais sustentável e eficaz em relação aos métodos convencionais de extração. A mangiferina, extraída de fontes como a manga, é valorizada por suas propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e anticancerígenas. Contudo, sua baixa solubilidade em água e limitada biodisponibilidade restringem seu uso em aplicações mais amplas. Para superar esses desafios, este projeto propõe a utilização de SABs baseados em LIs. Os líquidos iônicos, que são sais líquidos à temperatura ambiente, possuem vantagens notáveis, como baixa toxicidade, biocompatibilidade e alta eficiência de extração. Após a extração, a mangiferina será encapsulada em nanoformulações micelares, visando melhorar sua estabilidade, solubilidade e biodisponibilidade. As micelas, formadas por moléculas anfifílicas que organizam-se em estruturas esféricas, desempenham o papel de proteger a mangiferina da degradação e proporcionar liberação controlada do composto. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver uma plataforma eficiente, sustentável e escalável para a extração e encapsulamento de mangiferina, utilizando SABs baseados em LIs e nanoformulações micelares. Espera-se que essa abordagem aumente consideravelmente o leque de aplicações da mangiferina, especialmente nas indústrias farmacêutica e cosmética. Bolsa CAPES processo #88887.940531/2024-00.

A Semana de Biotecnologia Industrial é promovida pela EEL/USP. Objetiva a promoção de discussões e disseminação de temas ligados aos setores da biotecnologia, tendo como foco novos avanços na geração e aplicação de conhecimento e tecnologias de interesse nacional e internacional. Em sua 14a edição, teve como tema "Potencial biotecnológico microbiano para o desenvolvimento de fármacos e biofármacos na indústria", considerando a importância atual dos medicamentos biológicos e as múltiplas possibilidades de aplicação de processos biotecnológicos neste setor, sendo também incluídos tópicos como vacinas e anticorpos, bioprocessos e organismos geneticamente modificados. Com palestrantes oriundos do setor industrial, assim como da academia, o evento abrangeu ainda temáticas como ecossistema de inovação e empreendedorismo tecnológico ao redor da Universidade. O evento também ofereceu apresentação de trabalhos científicos pelos participantes na forma oral e pôster. Processo FAPESP #2024/10830-5, total aprovado R$ 3.368,00.

Os biopigmentos naturais provenientes de fontes biotecnológicas têm sido amplamente utilizados em diversos setores, um deles é no segmento alimentício devido à sua baixa toxicidade e possibilidade de alterações organolépticas (desejadas) em alimentos. O fungo Monascus ruber é um notável produtor de biopigmentos, capaz de produzir vários tipos de biopigmentos com várias tonalidades, estes metabólitos são conhecidos como azafilonas. Além de conferir cores atraentes em alimentos, assim como em produtos farmacêuticos e cosméticos, essas interessantes moléculas apresentam surpreendentes propriedades bioativas, tais como: atividade antioxidante, antimicrobiana e antitumoral, entre outras. No entanto, a extração/purificação destes biopigmentos enfrenta desafios significativos, principalmente, quando são utilizados compostos orgânicos voláteis, os quais são extremamente tóxicos para seres humanos e ao ecossistema. Por outro lado, os sistemas bifásicos aquosos (SBAs) surgem como uma alternativa sustentável para a extração e purificação de biopigmentos, já que são constituídos por compostos amenos, biodegradáveis, inertes e atóxicos, como é o caso de polímeros/copolímeros, tensoativos e sais. Assim, dentro deste contexto, a presente proposta almeja desenvolver e implementar uma plataforma para a extração e purificação de biopigmentos de M. ruber empregando processos mais sustentáveis (eco-friendly) via SBAs compostos por polímero-polímero + sais. Essas plataformas poderão pavimentar um novo caminho para um futuro emprego de biopigmentos em nanoformulações poliméricas de forma a avaliar seu potencial antimicrobiano ou antitumoral em aplicações terapêuticas. Bolsa - Programa Unificado de Bolsas (PUB/USP) - processo #2023-4028.

A curcumina (CCM) é uma biomolécula de enorme potencial no campo clínico-terapêutico devido às suas atividades pronunciadas: anti-inflamatória, antimicrobiana, antitumoral e antioxidante. No entanto, ela é pouco solúvel em ambiente aquoso e, consequentemente, tem baixa biodisponibilidade quando administrada na corrente sanguínea. Para aproveitar suas propriedades terapêuticas, a abordagem nanobiotecnológica pode ser empregada de forma a encapsular a molécula em micelas poliméricas (MPs), aumentando sua solubilidade e estabilidade. Nesse sentido, copolímeros anfifílicos (CAs) tribloco podem ser utilizados para formar nanoestruturas micelares em ambiente aquoso. Uma família bastante interessante são os Pluronics, com baixa concentração micelar crítica, possibilitam MPs estáveis em soluções muito diluídas. Nossa proposta de pesquisa é empregar sistemas bifásicos aquosos (SBAs) - esses, por serem livres de solventes orgânicos, são mais sustentáveis (eco-friendly) que os processos tradicionalmente usados - para a formação de nanoestruturas, extração e encapsulação de biomoléculas. Há, entretanto, uma limitação: os CAs usados para a obtenção de micelas via SBAs apresentam elevadas temperaturas para a separação de fases (i.e., altos valores de ponto de névoa, muitas vezes maiores que 100 C, como é o caso do Pluronic F127). Uma forma de contornar esse obstáculo é combinar Pluronics com diferentes características de forma a gerar MPs mistas, as quais desencadeariam uma redução significativa dos valores de ponto de névoa. Neste projeto, avaliaremos blends de Pluronics (F127 + L121) a fim de determinar os melhores parâmetros de extração e taxas de encapsulação e eficiência de curcumina, além da sua estabilidade em diferentes temperaturas e períodos de tempo. Ademais, será estudado o perfil de liberação in vitro de CCM a partir das MPs, e ainda, avaliada a atividade antimicrobiana das CCM-MPs contra bactérias Gram positivas e Gram negativas. Processo FAPESP #2023/11166-9.

A curcumina (CCM) é um tipo de curcuminóide derivado da planta herbácea Curcuma longa, pertencente à família Zingiberaceae. Essa molécula é um composto bioativo (i.e., polifenol) com enorme potencial terapêutico. Os métodos tradicionais de extração de curcuminóides frequentemente utilizam compostos orgânicos voláteis (VOCs), que, apesar de proporcionarem bons rendimentos de extração, são também tóxicos, inflamáveis, teratogênicos e altamente prejudiciais ao meio ambiente quando descartados, especialmente em efluentes. Portanto, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver e implementar processos alternativos mais sustentáveis (eco-friendly), utilizando componentes menos tóxicos para a extração de curcuminóides, com foco na CCM. A plataforma desenvolvida baseia-se em sistemas aquosos bifásicos (SABs), empregando componentes formadores de fases amenos, onde ambas as fases são predominantemente aquosas. Estes componentes incluem tensoativos não-iônicos ou copolímeros anfifílicos, que geralmente têm baixo impacto desnaturante na biomolécula-alvo (CCM). A maioria desses componentes é biodegradável, não inflamável, e o processo de separação é relativamente rápido (<1 h), além de ser economicamente acessível e não requerer equipamentos complexos como os necessários nos processos cromatográficos. Os SABs avaliados neste estudo foram compostos pelo tensoativo não-iônico Triton X-114, capaz de formar uma fase rica em micelas (fase bottom) e uma fase pobre em micelas (fase top) sob condições específicas. Os parâmetros de extração demonstraram resultados promissores no particionamento da CCM, preferencialmente para a fase rica em micelas, com coeficientes de partição e recuperação da CCM superiores a 49 e 65, respectivamente. Além disso, este trabalho incluiu dois capítulos de revisão que abordam o estado da arte na área de extração e purificação de biomoléculas. Um dos capítulos focou nos processos eco-friendly de extração de CCM nos últimos 10 anos (2014-2024), enquanto o segundo discutiu os SABs compostos por copolímeros anfifílicos tribloco da família dos Pluronics aplicados à extração e purificação de biomoléculas. Os resultados obtidos até o momento confirmam o potencial dos SABs baseados em Triton X-114 como uma plataforma simples, suave e eco-friendly para substituir os métodos convencionais baseados em VOCs. Além de sua aplicação como plataformas de extração, os sistemas desenvolvidos apresentam potencial para a encapsulação de biomoléculas hidrofóbicas (como a CCM) em nanoestruturas (micelas), abrindo novas possibilidades, por exemplo, como sistemas de liberação de fármacos (drug delivery systems) a serem investigados. Bolsa CAPES processo #88887.914337/2023.00.

A pesquisa e desenvolvimento de estruturas tridimensionais (3-D) compostas por hidrogéis de quitosana apresentam inúmeras vantagens e grande potencial para sua aplicação transdérmica. Tais vantagens, englobam: mucoadesividade; biocompatibilidade; atoxicidade e possibilidade de atuar como plataformas 3-D para a liberação controlada de moléculas bioativas. Tais aspectos, podem permitir a aplicação nanotecnológica inovadora dos hidrogéis nos processos de cicatrização, controle de contaminação microbiana, manutenção de umidade, entre outros, para o maior órgão em extensão do corpo humano, a pele. Nesse sentido, a curcumina (CCM), um bioativo polifenólico pode ser empregado em hidrogéis para aplicação transdérmica, devido suas interessantes propriedades (i.e., antioxidante, antimicrobiana e antitumoral), no entanto, sua alta hidrofobicidade em ambiente aquoso limita sua aplicação terapêutica. Dentro deste contexto, micelas poliméricas (MPs), obtidas pela auto-agregação de copolímeros anfifílicos em meio aquoso, podem permitir a encapsulação de CCM em sua estrutura, de forma a oferecer um ambiente favorável para carrear CCM em ambiente aquoso. Tal abordagem é de extrema importância no campo clínico terapêutico e nanotecnológico, a fim de desenvolver uma formulação inovadora e alternativa para carrear fármacos lipofílicos com baixa solubilidade em meio aquoso. Para alcançar este objetivo, o presente projeto pretende obter formulações de MPs compostas de Pluronic F68 para a encapsulação de CCM, empregando diferentes proporções de bioativo/copolímero, e ainda, estimar as taxas e eficiências de encapsulação de CCM nas formulações obtidas. Além disso, é pretendido caracterizar as formulações de MPs em termos de: tamanho ou raio hidrodinâmico (DH); índice de polidispersão (PDI) e potencial zeta (#950;) através da técnica por espalhamento de luz dinâmico, e também, estudar a estabilidade in vitro das MPs e dos hidrogéis em diferentes temperaturas e períodos de tempo. E ainda, estimar o perfil de liberação in vitro de CCM a partir destas plataformas 3-D (i.e., hidrogéis) em diferentes temperaturas ao longo do tempo. Bolsa PIBIC #123483/2020-4.

A liberação de fármacos a partir de nanoestruturas do tipo polimerossomos (Ps), representa uma alternativa promissora para o tratamento do câncer. Com o intuito de agir com maior efetividade na supressão de tumores cancerígenos, a administração de terapia combinatória (coterapia) tem sido largamente empregada e estudada nos últimos anos. Neste caso, estudos clínicos recentes têm demonstrado que tratamentos que combinam fármacos livres podem aumentar as taxas de regressão do tumor em relação à administração individual de cada um deles. Entretanto, um aspecto relevante a ser considerado, está relacionado com a toxicidade dose-dependentes da administração coterápica de fármacos na forma livre. Com o intuito de superar esses obstáculos, os Ps podem proporcionar a co-encapsulação de fármacos (hidrofílicos e hidrofóbicos) numa única nanoestrutura, baseado em suas características de estrutura vesicular, e favorecer não apenas a estabilidade das moléculas, mas também aumentar a meia-vida destas moléculas na corrente sanguínea e, também, apresentar diminuição da toxicidade e possível efeito sinérgico nas células tumorais. Dentro deste contexto, um dos objetivos centrais deste projeto será estudar o desenvolvimento de formulações de Ps compostos de poli(óxido de etileno-b-#949;-caprolactona) (PEG-PCL), investigar a co-encapsulação (individual e simultânea) de fármacos hidrofílicos e hidrofóbicos, determinar a taxa de encapsulação nas nanoestruturas e caracterizar físico quimicamente as nanoestruturas obtidas na presença e ausência dos fármacos estudados. E ainda, estudar a estabilidade das formulações e o perfil de liberação in vitro dos fármacos (de forma individual e simultânea) a partir dos Ps. Processo FAPESP #2020/03727-2.

A curcumina (CCM) é um composto natural polifenólico com propriedades antioxidante, antimicrobiana e antitumoral, mas sua hidrofobicidade limita sua aplicação terapêutica. A nanotecnologia pode fornecer um método eficaz para melhorar a solubilidade em meio aquoso deste importante fármaco. No que tange tais aspectos, as micelas poliméricas (MPs), nanoestruturas formadas por self-assembly a partir de tensoativos ou copolímeros anfifílicos, podem assim oferecer um ambiente favorável a fim de carrear a CCM em ambiente aquoso. Tal abordagem é de extrema importância no campo clínico terapêutico, assim como no nanotecnológico, a fim de desenvolver uma formulação inovadora e alternativa para carrear fármacos lipofílicos com baixa solubilidade em ambiente aquoso. Para alcançar este objetivo, o presente projeto pretende obter formulações de MPs compostas de Pluronic L35 para a encapsulação de CCM, empregando diferentes proporções de CCM e Pluronic L35, e ainda, estimar as taxas de encapsulação e carga de CCM nas formulações obtidas. Além disso, é pretendido caracterizar as formulações de MPs e estudar sua estabilidade em termos de tamanho, índice de polidispersão (PDI) e potencial zeta (#950;) por espalhamento de luz dinâmico (DLS) e o perfil de liberação in vitro de CCM das MPs em diferentes temperaturas ao longo do tempo. Processo FAPESP #2019/05624-9.

A abordagem combinatória de fármacos (coterapia) tem sido largamente empregada na terapia do câncer. Estudos clínicos recentes têm demonstrado que tratamentos que combinam fármacos livres podem aumentar as taxas de regressão do tumor em relação à administração individual. Entretanto, um aspecto relevante a ser considerado, está relacionado com a toxicidade dose-dependentes da administração coterápica de fármacos. Por outro lado, esse obstáculo pode ser contornado utilizando a co-encapsulação de fármacos em nanoestruturas (NEs). Neste caso, polimerossomos (Ps) podem proporcionar a co-encapsulação de fármacos (hidrofílicos e hidrofóbicos) e favorecer não apenas minimização das chances de resistência celular a qualquer um dos fármacos, mas também de possíveis efeitos colaterais. Embora, resultados promissores sejam alcançados utilizando essa abordagem, algumas limitações podem ocorrer, principalmente, devido à baixa especificidade das NEs até às células tumorais, resultando em entrega em zonas distantes do sítio-alvo (com baixo efeito terapêutico). De outra forma, a liberação de fármacos para células alvo pode ser melhorada empregando estratégias de liberação sítio dirigidas. A transferrina de soro humano (Tf) tem sido empregada na decoração de NEs como um poderoso agente de direcionamento para células tumorais, uma vez que o receptor de transferrina (TfR) é superexpresso em diferentes tipos de células tumorais, incluindo melanoma, glioblastoma, carcinoma da mama, etc. Neste contexto, o objetivo deste projeto de IC será investigar a decoração (conjugação) de Tf aos Ps (Ps-Tf), bem como, estudar a estabilidade e comportamento de liberação dos fármacos (individual e simultaneamente) in vitro a partir dos Ps-Tf, bem como avaliar as características físico-químicas dos Ps decorados com Tf. Projeto FAPESP #2019/08549-8.

Neste projeto de pesquisa, nós propomos investigar uma nova abordagem de coterapia, usando smart drug delivery systems na terapia do melanoma. Essa abordagem utilizará multi-drug delivery, a partir de nanoestruturas do tipo vesículas poliméricas (polimerossomos - Ps), o que representa uma alternativa inovadora para o tratamento do câncer. Especificamente, o vemurafenibe, um inibidor específico da proteína B-Raf mutada no sítio V600E, e doxorrubicina, um fármaco de amplo espectro, que pode atuar em proteínas B-Raf selvagem (não mutadas), correspondem a dois importantes fármacos para a terapia do câncer tipo melanoma. A coencapsulação desses fármacos em Ps pode não apenas favorecer a estabilidade das moléculas, mas também aumentar a meia-vida dessas moléculas na corrente sanguínea, além de apresentar possível efeito sinérgico nas células tumorais. Paralelamente a essa abordagem, propomos o uso de estruturas tridimensionais (3-D) de hidrogéis de quitosana como plataformas de Ps. Espera-se que essa plataforma tenha vantagens, tais como mucoadesividade, biocompatibilidade e liberação controlada e sustentada, o que a torna potencialmente interessante na aplicação transdérmica para drug delivery. Além disso, ao decorar a superfície dessas nanoestruturas com um ligante de afinidade tal como a transferrina (Tf), poderemos aumentar a especificidade dos Ps em relação às células tumorais e conseguir maior eficácia terapêutica e diminuição da toxicidade. Neste trabalho, serão investigados: (i) desenvolvimento de Ps em diferentes condições; (ii) encapsulamento (individual e simultâneo) de fármacos; (iii) decoração dos Ps com Tf; (iv) caracterização das formulações dos Ps; (v) estabilidade e incorporação dos Ps em hidrogéis de quitosana sob diferentes condições; (vi) estabilidade do hidrogel com e sem Ps; (vii) liberação dos Ps incorporados no hidrogel em condições simulando a via transdérmica; e (viii) comparação do efeito citotóxico em células tumorais (BRAF mutadas ou não) versus células normais. Processo FAPESP #2017/10789-1.

Descrição: Polymer micelles (MP) are described as excellent carriers of drugs with low solubility in the aqueous environment, such as curcumin (CCM), an important antitumoral, but despite this, these nanostructures are mostly obtained from methods that use considerable fractions of organic solvents. Thus, considering the concerns related to the high toxicity and flammability, denaturing effect and the solvents' disposal requirements, it is of utmost importance in the nanobiotechnological field to develop an innovative and alternative aqueous formulation for delivering lipophilic drugs with poor water solubility. Accordingly, we believe that aqueous two-phase micellar systems (ATPMS) can be implemented as a new platform for obtaining MP using a more biocompatible process (i.e., without adding solvents), fast and efficient for CCM encapsulation. To achieve this objective, the present project aims to determine the binodal curves for systems containing the copolymer Pluronic L35 in phosphate buffer (pH 7.4) in the absence and presence of ionic liquids (ILs) as adjuvants. In addition, a second step will evaluate the ability of Pluronic L35/phosphate buffer + ILs in CCM encapsulation, using different temperatures and concentrations of L35, determining the rates of encapsulation and loading the drug in the MP. Finally, it is intended to characterize the nanostructures and to study the stability and the in vitro release profile of CCM from the micellar aggregates at different temperatures and over time. Processo FAPESP #2018/05111-9.

Descrição: O crescimento da demanda por produtos de interesse biotecnológico, obrigou a Indústria Farmacêutica a diminuir os seus custos operacionais, relacionados maioritariamente com os processos de produção e purificação. O presente projeto de pesquisa propõe a utilização de uma metodologia alternativa e mais sustentável quando comparada com os processos convencionais para a purificação de enzimas a partir de meios fermentados. Assim, pretende-se purificar e isolar a partir de meios fermentados o anti-leucêmico L-asparaginase (L-ASNase) e o biocatalizador lipase por aplicação de sistemas micelares aquosos (SDFA) baseados em líquidos iônicos (LIs), como agentes de formação de fases (tensoativo-LI, ou tensoativo-sal-LI). Numa primeira etapa, será avaliada a estabilidade da L-ASNase e lipase microbianas comerciais frente aos componentes dos SDFA/LIs. Também será estudado a estabilidade em relação ao pH, temperatura e atividade ótima da L-ASNase e lipase microbianas comerciais. Numa segunda etapa, será estudar a partição da L-ASNase e lipase microbianas comerciais em SDFA/LIs composto pelo tensoativo C10E4 e determinação dos diagramas de fases para os sistemas micelares estudados. Numa terceira etapa será avaliada e otimizada a purificação das enzimas obtida a partir do cultivo de Pichia pastoris recombinante (para obtenção de L-ASNase) e do cultivo de Aspergillus sp. (para obtenção da lipase). Com este projeto pretende-se desenvolver e efetivar a aplicabilidade de novas metodologias que permitam a purificação de enzimas com elevado interesse farmacêutico, industrial e econômico, através de processos mais sustentáveis, e com maiores índices de seletividade e rendimentos de purificação.

We have developed doxorubicin (DOX)-loaded poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles (DP) conjugated with polyethylene glycol (PEG) and transferrin (Tf) to form Tf-PEG-DPs (TPDPs), and incorporated these TPDPs into three-dimensional (3-D) PLGA porous scaffolds to form a controlled delivery system. To our knowledge, this represents the first use of a Tf variant (oxalate Tf) to improve the targeted delivery of drug-encapsulated nanoparticles (NPs) in PLGA scaffolds to PC3 prostate cancer cells. The PLGA scaffolds with TPDPs incorporated have been shown to release drugs for sustained delivery and provided a continuous release of DOX. The MTS assay was also performed to determine the potency of native and oxalate TPDPs, and a 3.0-fold decrease in IC50 values were observed between the native and oxalate TPDPs. The lower IC50 value for the oxalate version signifies greater potency compared to the native version, since a lower concentration of drug was required to achieve the same therapeutic effect. These results suggest that this technology has potential to become a new implantable polymeric device to improve the controlled and targeted drug delivery of Tf-conjugated NPs for cancer therapy. CNPq process #234339/2014-4.

Atualmente, observa-se forte tendência mundial em buscar rotas alternativas para produção de fármacos obtidos por processos biotecnológicos. Aliado a isto, a utilização da nanotecnologia no contexto da biotecnologia vem crescendo vertiginosamente. A nanoencapsulação de biomoléculas em veículos poliméricos pode melhorar as propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas, fornecendo algumas vantagens como: aumento da meia-vida plasmática do biofármaco nanoencapsulado; liberação sítio-específica; liberação controlada, diminuição de potencial imunogênico, entre outras. Por outro lado, a L-asparaginase, um importante biofármaco, tem sido utilizada como agente terapêutico no tratamento efetivo de leucemia linfóide aguda (LLA) por mais de 40 anos. Neste sentido, o presente projeto tem como objetivo central o desenvolvimento tecnológico de polimerossomos contendo enzima L-asparaginase nanoencapsulada com potencial aplicação terapêutica. Para tanto, as seguintes etapas de estudo foram delineadas: cultivo fermentativo de Escherichia coli para obtenção biotecnológica da enzima L-asparaginase; caracterização físico-química da estrutura da L-asparaginase por espalhamento de raios-X a baixos ângulos; fluorescência; dicroísmo circular e cromatografia de exclusão molecular. Além disso, pretende-se estudar a nanoencapsulação da L-asparaginase em polimerossomos, que será caracterizada por: determinação do pH; diâmetro de partícula; índice de polidispersão; potencial zeta; taxa de associação e doseamento da enzima. E finalmente, avaliar in vitro o comportamento de liberação do complexo polimerossomos/enzima. Esperamos com este projeto chegar à um biofármaco nanotecnológico produzido a partir de tecnologia nacional. Processo CNPq #445442/2014-0.

Há forte tendência mundial em buscar rotas alternativas para produção de princípios ativos farmacêuticos obtidos por processos biotecnológicos. Contudo, tanto na pesquisa quanto na produção industrial farmacêutica, o Brasil apresenta fraca expressão no cenário mundial. Agravando a situação, fornecedores internacionais de biofármacos para o Brasil estão perdendo o interesse no mercado e descontinuando a produção de diversos desses, principalmente os relacionados ao tratamento onco-hematológico. Nesse contexto, o presente projeto temático propõe a união de diversas competências científicas e tecnológicas para a obtenção de um processo industrialmente viável de produção biotecnológica de L-Asparaginase, biofármaco amplamente utilizado no tratamento de leucemias. Duas grandes frentes serão abordadas: a otimização de processos de produção endógena e heteróloga da enzima, com grupos de bioprospecção de fungos dos mais variados biomas; e a engenharia racional de proteínas que utilizará como scaffold as L-Aparaginases de S. cerevisiae para estudos comparativos com as isoformas bacterianas atualmente empregadas na terapêutica. Além de obtenção de estruturas cristalográficas que guiarão as mutações sítio-dirigidas, mutações randômicas produzidas por evolução sintética de proteínas serão avaliadas. Para melhorar aspectos de estabilidade, biodisponibilidade, toxicidade e alergenicidade, problemas observados com as formulações bacterianas, serão utilizadas diversas abordagens nanotecnológicas como peguilação e encapsulação em vesículas poliméricas. O projeto pretende gerar um biofármaco produzido nacionalmente

O pesquisador foi responsável por organizar e elaborar o projeto de auxílio coletivo para a participação de palestrantes nacionais e estrangeiros durante o 27º Congresso Brasileiro de Microbiologia, realizado no período de 29 de setembro a 03 de outubro, no Centro de Convenções de Natal, na cidade de Natal, Rio Grande do Norte. Esse projeto foi submetido para o Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), tendo sido aprovado conforme processo número 2013/14616-3 no valor total de R$ 58.679,88, o auxílio financeiro correspondeu ao valor de diárias (R$ 31.920,00) e despesas com transporte individual (R$ 26.759,88) para os palestrantes desse evento

O pesquisador foi responsável por organizar e elaborar o projeto de auxílio coletivo para a participação de palestrantes nacionais e estrangeiros durante o 27º Congresso Brasileiro de Microbiologia, realizado no período de 29 de setembro a 03 de outubro, no Centro de Convenções de Natal, na cidade de Natal, Rio Grande do Norte. Esse projeto foi submetido para para a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), tendo sido aprovado conforme processo número PAEP 5708/2013-58 no valor total de R$ 60.000,00, o auxílio financeiro correspondeu ao valor de diárias e despesas com transporte individual para os palestrantes desse evento