Carlota de Oliveira Rangel Yagui.

O envelhecimento cutâneo é um processo biológico natural, mas que pode ser acelerado por diversos fatores como a exposição à radiação ultravioleta (UV) A. Dentre os fatores que levam ao envelhecimento, destaca-se o estresse oxidativo, sendo que a enzima catalase consiste em um dos mecanismos endógenos de redução desse estresse pela neutralização de espécies reativas de oxigênio. Portanto, um aporte adicional de catalase à pele pode consistir em ferramenta contra o envelhecimento cutâneo e suas consequências. Uma vez que o envelhecimento está em parte relacionado aos danos UV-induzidos ao DNA, também se apresenta como estratégia preventiva a aplicação tópica da enzima fotoliase, que é capaz de reverter danos ao DNA em forma de ligações do tipo dímeros de ciclobutanopirimidina (CPD). Contudo, por se tratarem de biomoléculas, tanto a catalase quanto a fotoliase apresentam baixa meia-vida biológica e penetração na pele dificultada devido ao tamanho e hidrofilicidade. Sendo assim, este trabalho propõe a utilização de métodos que permitem aumento da estabilidade da catalase e fotoliase e/ou de sua penetração na/através da pele, visando promover aumento da eficácia. Serão utilizados dois métodos individualmente, sendo eles a encapsulação das enzimas em polimerossomos de Pluronic L-121 e a peguilação. Estes dois sistemas serão estudados em conjunto com as enzimas livres para avaliar a eficiência da catalase em combater o estresse oxidativo em modelos in vitro (pele de porco) e ex vivo (pele humana), e da fotoliase em reverter ligações CPD no DNA.

A COVID-19, doença associada ao novo coronavírus SARS-CoV-2, emergem como uma pandemia que vem acometendo milhões de indivíduos, com milhares de vítima em todo mundo, inclusive no Brasil. Ainda não existe nenhum tratamento farmacológico aprovado contra o SARS-CoV-2, mas sabe-se que a doença acomete principalmente os pulmões. Nesse contexto, a inalação oral destaca-se como uma via de administração não invasiva atraente para terapêutica da COVID-19. Neste projeto, pretendemos estudar o desenvolvimento de formulações inalatórias funcionalizadas com fosfolipídios, para delivery pulmonar de fármacos potenciais no tratamento da COVID-19 como a azitromicina e o icatibanto. Nossa intenção é contribuir para o desenvolvimento de formulações que possam ser empregadas no tratamento de estágios iniciais da doença ou em casos de menor gravidade, evitando a sobrecarga das redes hospitalares. As formulações também podem vir a ser importantes ferramentas em outras situações epidêmicas, como o tratamento de pneumonia adquirida na comunidade em que se emprega azitromicina. As formulações em pós-secos serão obtidas a partir do estudo de secagem nos equipamentos spray-dryer e nano-spray-dryer. Será investigada a influência da lactose como adjuvante e de lecitinas de soja e de ovo como surfactantes naturais ricos em fosfolipídios. As formulações serão caracterizadas quanto à morfologia, distribuição de tamanho de partículas, análises térmicas, difratometria, espectroscopia, assim como será avaliada a liberação dos fármacos. Em relação à segurança e eficácia terapêutica, propõem-se ensaios de citotoxicidade em células epiteliais pulmonares, células endoteliais e fibroblastos e avaliação da eficácia antiviral in vitro contra isolado clínico de SARS-CoV-2.

Os medicamentos biológicos representam um grande avanço realizado pela indústria farmacêutica, que gerou receitas consideráveis para as companhias detentoras das patentes das moléculas inovadoras inseridas recentemente no mercado. Entretanto, a necessidade econômica de permanecer competitivo no mercado e de solucionar os problemas intrínsecos de biofármacos proteicos como imunogenicidade e instabilidade biológica levou ao aprimoramento de fármacos biotecnológicos existentes, surgindo então os biobetters. Nesse contexto, uma das técnicas mais empregadas atualmente para obtenção de biofármacos, incluindo biobetters, consiste na ligação covalente de cadeias de poli(etileno glicol) (PEG). Essa técnica, também conhecida como peguilação, permite o aprimoramento tanto farmacocinético quanto farmacodinâmico de biofármacos, em especial aqueles de natureza proteica. Nesse projeto, pretendemos estudar a peguliação sítio específica N-terminal de diversas proteínas (BSA, catalase, L-asparaginase e lisozima), bem como a utilização de sistemas de duas fases aquosas para purificação das proteínas peguiladas das moléculas de proteína que não reagirem. Inicialmente, será estudada a reação com a proteína BSA, de maneira a definir as melhores condições de monopeguilação. Será estudada a influência da força iônica variando-se a molaridade do tampão PBS (0,01, 0,1 ou 0,2 M), a influência da proporção PEG:Proteína (25:1 ou 50:1) e a influência do pH (6,0, 6,5, 7,0, 7,5 ou 8,0) no rendimento da reação e estabilidade proteica. Definidas as condições acima, investigaremos o tempo reacional que forneça a menor taxa de polidispersão (por ligação do PEG em sítios inespecíficos). Em seguida, as proteínas peguiladas serão purificadas por cromatografia de troca iônica e exclusão molecular. A partição das proteínas monopeguiladas em sistemas de duas fases aquosas PEG/fosfato de potássio será investigada, empregando-se PEG de diferentes massas moleculares e diferentes composições de tampão fosfato de potássio. Será investigada também a possibilidade de se utilizar a própria proteína peguilada como agente polimérico formador de fase em sistema PEG-proteína/fosfato de potássio. As melhores condições obtidas serão testadas com o meio reacional contendo a proteína peguilada, sem purificação prévia. Para as proteínas que forem enzimas (catalase, L-asparaginase e lisozima), estudaremos também a termodinâmica de desnaturação térmica da enzima peguilada em comparação com a forma não peguilada, assim como a termodinâmica da reação catalisada para as formas peguilada e não peguilada.

Promovido pela PRPG da USP em 2017, com a aprovação de

Em 2015, o câncer de pele não melanoma (carcinoma basocelular e carcinoma espinocelular) foi o de maior incidência na população brasileira, sendo a radiação ultravioleta (UV) o principal fator causador desse tipo de câncer. Estimou-se para esse mesmo ano o diagnóstico de 182 mil pessoas, reforçando a magnitude do problema no país. A aplicação tópica de enzimas de reparo de DNA, tais como a fotoliase, ou enzimas envolvidas antioxidantes, como a catalase, apresenta-se como uma estratégia adequada contra os danos induzidos pela radiação UV, reduzindo a fotocarcinogênese. Para que a enzima exerça sua atividade biológica, esta deve atingir o local de ação. Dessa forma, o desenvolvimento de nanoestruturas e/ou técnicas de peguilação representam abordagens adequadas para a utilização dessas enzimas em veículos de aplicação tópica. Por conseguinte, a proposta desse projeto envolve o desenvolvimento e avaliação da segurança pré-clínica de nanoestruturas poliméricas para encapsulação de enzimas envolvidas no reparo ao dano celular causado pela exposição à radiação ultravioleta, bem como o desenvolvimento de variantes peguiladas dessas enzimas.

Alquilfosfocolinas (APCs) correspondem a uma classe promissora de antitumorais por atuarem na membrana celular e na inibição de proteínas quinases. O protótipo da classe corresponde à miltefosina, aprovada clinicamente para metástases cutâneas de câncer de mama. No entanto, este fármaco apresenta toxicidade gastrointestinal e ação hemolítica. Neste projeto pretende-se sintetizar novos análogos homocolínicos da miltefosina, determinar a atividade hemolítica e investigar o potencial antitumoral das moléculas sintetizadas. Paralelamente à síntese dos análogos planejados, pretendemos estudar a encapsulação de alquilfosfocolinas em micelas poliméricas, visando melhorar as propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas e, principalmente, diminuição da toxicidade gastrointestinal e efeito hemolítico.

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.Neste projeto pretende-se estudar o desenvolvimento nanotecnológico da enzima L-asparaginase (ASPase), um importante biofármaco, oriundo de micro-organismos geneticamente modificados, que tem sido utilizado como agente terapêutico no tratamento efetivo de leucemia linfóide aguda (LLA). Será estudada a encapsulação da enzima em polimerossomos, nanovesículas obtidas a partir de copolímeros sintéticos.

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 Saccharomyces 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. A proposta pretende gerar um biofármaco produzido nacionalmente.

Edital 27/2013 - Pró-equipamentos CAPES. Recurso: R$ 238.738,44 (para
aquisição de equipamento multi-usuário Espectropolarímetro de Dicroísmo
Circular).

Projeto de pesquisa que integra o NAP - Núcleo para Convergência das Ciências da Vida, Física e Engenharia para Inovação em Diagnósticos e Terapias, sob coordenação do Prof. José Eduardo Krieger. 
Resumo: Our goal is to discover new β-arrestin biased ligands for the AT1R to maximize the desired effects and minimize the untoward or undesired effects. To achieve such objective, we wil use Structure Based Virtual Screening (SBVS) and Ligand Based Virtual Screening (LBVS) . The selected compounds may uncover new opportunities for development of specific, safer and more efficacious therapeutics approaches for cardiovascular and renal diseases.

As alquilfosfocolinas (APC) correspondem a uma classe promissora de agentes antitumorais. Embora seu mecanismo de ação ainda não esteja totalmente elucidado, sugere-se que as APC possam agir na membrana celular e na inibição da proteína quinase C (PKC). A PKC, por sua vez, possui importante papel na fosforilação de proteínas citoplasmática e na transdução de sinais de proliferação celular. O protótipo da classe das APC corresponde à miltefosina, fármaco aprovado clinicamente para o uso tópico de metástases cutâneas de câncer de mama. No entanto, este fármaco apresenta toxicidade gastrointestinal e ação hemolítica. Desta maneira, a síntese de novos compostos análogos à miltefosina que sejam mais potentes e menos tóxicos apresenta considerável interesse. Neste projeto pretende-se sintetizar análogos alcóxicicloalquílicos da miltefosina, bem como estudar o potencial antitumoral destes em comparação com o protótipo. Pretende-se, ainda, realizar estudos de caracterização e mapeamento do sítio de interação do domínio C2 da PKCα com análogos da miltefosina aplicando-se metodologias de modelagem molecular (docking e Dinâmica Molecular, DM).

O projeto faz parte do Programa Trust in Science, da GlaxoSmithKline, e dedica-se à identificação de candidatos a fármacos antichagásicos, partindo-se de derivados de síntese e selecionados por triagem virtual. Compreende ensaios in vitro em tripomastigotas e amastigotas de T. cruzi; ensaios de inibição na cruzaína; determinação da cinética de inibição enzimática dos compostos ensaiados, com vistas à compreensão do respectivo mecanismo de ação; triagem virtual de novas coleções de compostos; ensaios de permeabilidade e de biotransformação. Ademais, compreende o scale up da produção da enzima recombinante e dos compostos mais promissores

O ácido clavulânico, produto do metabolismo secundário de Streptomyces spp, é obtido por bioconversão. Este ácido é um potente inibidor de β-lactamases, sendo utilizado em associação com antibióticos β -lactâmicos para melhoria da eficiência destes. Atualmente a purificação industrial de ácido clavulânico envolve várias etapas que consistem principalmente de processos de extração líquido-líquido envolvendo solventes orgânicos, cromatografia de adsorção, cromatografia de troca-iônica, dentre outros. Portanto, a busca por alternativas mais econômicas e simplificadas é de grande interesse. O presente projeto pretende estudar a purificação de ácido clavulânico empregando sistema micelar de duas fases aquosas pH dependentes. Será estudado o sistema micelar de duas fases aquosas formado pelo tensoativo óxido de dodecildimetilamina (DDAO), o qual é capaz de comportar-se como não-iônico, catiônico ou uma mistura entre estas duas formas em função do pH da solução. Serão realizados estudos iniciais para a determinação da estabilidade do ácido clavulânico, caracterização das micelas e determinação de parâmetros de transferência de massa. Em seguida será estudado o comportamento do ácido clavulânico puro em sistema micelar de DDAO, verificando-se o efeito da temperatura, concentração de tensoativo, grau de ionização das micelas e adição de NaBr. As melhores condições serão aplicadas à extração de ácido clavulânico proveniente de meio fermentado de Streptomyces sp.

Estudos quantitativos de relação entre estrutura química e atividade biológica, QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship), são amplamente utilizados no planejamento de novos candidatos a fármacos. Dentre os descritores estruturais mais empregados em QSAR, destaca-se o coeficiente de partição octanol-agua (Po,w). No que diz respeito ao planejamento de fármacos que atuam no sistema nervoso central (SNC), estudos indicam, entretanto, que o valor de Po,w não apresenta boa correlação com o transporte através da barreira hematoencefálica. O presente projeto visa estudar a utilização de coeficiente de partição micela-água para avaliação da passagem de fármacos através da barreira hematoencefálica.

Em indústria biotecnológica é freqüente a utilização de bactérias como hospedeiros para obtenção de proteínas recombinantes de interesse farmacêutico. Desta forma, faz-se necessária a remoção de endotoxinas das preparações resultantes sem que ocorra desnaturação protéica. O presente projeto visa o estudo da utilização de sistemas micelares de duas fases aquosas para remoção de endotoxinas de preparações contendo proteínas. Esse sistema proporciona uma ambiente favorável às biomoléculas e possibilidade de remoção das endotoxinas, que são moléculas lipopolissacarídicas e, portanto, apresentam caráter anfifílico semelhantemente aos tensoativos. Será estudada a partição de endotoxina, obtida de cultivo de cepa recombinante de Escherichia coli DH5- , em sistema micelar constituído pelo tensoativo Triton X-114. Será estudada a influência do efeito de volume de exclusão e da formação de domínios de uma fase na outra na partição da endotoxina.

O Instituto do Milênio - Inovação e Desenvolvimento de Fármacos e Medicamentos é um Projeto apoiado pelo CNPq e coordenado pelo Prof. Eliezer J. Barreiro., envolvendo a participação de 9 estados do país, 24 instituições de ensino, 55 grupos de pesquisadores com um total de 67 pesquisadores cadastrados no CNPq.