Mônica Tallarico Pupo.

Acordo de colaboração em epsquisa em função de projeto aprovado FAPESP/SPRINT

Acordo de cooperação em função do desenvolvimento de projeto FAPESP/FIC-NIH, para o estabelicimento do promeiro ICBG (International Cooperative Biodiversity Group) no Brasil

O projeto propõe o estudo de microbiomas de abelhas sem ferrão, com foco especial em bactérias, no contexto da Saúde Única com três principais objetivos: A.1) caracterizar produtos naturais (PNs) envolvidos na mediação de interações interespecíficas (Ecologia Química); A.2) com base neste conhecimento do papel ecológico dos PNs, direcionar de forma mais racional a possível aplicação destes compostos como candidatos iniciais no processo de desenvolvimento terapêutico de agentes antimicrobianos (Química Medicinal); B) avaliar o potencial de bactérias intestinais na degradação de agroquímicos (pesticidas) usados em lavouras de café (Agricultura sustentável/Biorremediação). A figura apresentada no arquivo do projeto, de autoria da proponente, resume o projeto. Para o sucesso da proposta serão priorizadas bactérias ectossimbiontes (objetivos A.1 e A.2) e endossimbiontes (objetivo B) que estabelecem relações interespecíficas com abelhas sem ferrão nativas. A partir deste contexto ecológico, as chances de descoberta de novos produtos naturais bioativos são ampliadas, assim como o potencial para degradação de xenobióticos. Estratégias modernas na química de produtos naturais priorizadas, envolvendo métodos de desreplicação (através de HPLC-UV-DAD, HRESIMS-MS/MS, construção de redes moleculares, uso da plataforma GNPS, etc), métodos de cocultura (a fim de mimetizar condições naturais), e métodos de mineração genômica através da análise de agrupamentos de genes biossintéticos. Espera-se que o entendimento do papel ecológico de bactérias simbiontes e de seus produtos naturais (metabólitos especializados) para os microrganismos produtores e hospedeiros possa direcionar a descoberta de compostos com potencial terapêutico nas áreas de antibióticos, antifúngicos, antiparasitários e anticancerígenos, além da identificação de processos de biorremediação. O projeto está diretamente alinhado aos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da ONU (A.1: ODS 15 e ODS 17; A.2: ODS 3; B: ODS 2 e ODS 12) e o conhecimento total gerado irá contribuir com o ODS 4 e, futuramente, com os ODS 8 e ODS 9.

Acordos de Cooperação / UIS - University of Illinois System / UIS - Projeto de Pesquisa - Mobilidade - Chamada de Propostas (2024) (https://fapesp.br/17301)

FOMENTO A PROJETOS DE PESQUISA SELECIONADOS PARA O U.S.-BRAZIL COLLABORATIVE BIOMEDICAL RESEARCH PROGRAM - CNPQ/MS/NIH

Projeto temático FAPESP 18/14268-9 em colaboração com a Universidade de Dundee, Escócia

Projeto de Cooperação Internacional SPRINT/FAPESP com a Texas Tech University

Auxilío Regular à Pesquisa FAPESP proc. 2013/04092-7 - Este projeto propõe o estudo inédito de micro-organismos associados a dois insetos sociais: a formiga cortadeira Atta sexdens rubropilosa e a abelha sem ferrão Scaptotrigona depilis. Pretende-se isolar os micro-organismos simbiontes destes insetos e caracterizar os produtos naturais produzidos por estes micro-organismos. Ainda, esforços serão direcionados na tentativa de entender a função dos produtos naturais na proteção dos ninhos dos insetos, através da realização de ensaios antimicrobianos contra micro-organismos entomopatogênicos. O projeto é claramente interdisciplinar e para que os objetivos sejam alcançados, uma equipe de pesquisadores colaboradores com diferentes expertises está envolvida.

Projeto Temático FAPESP-NIH/FIC - ICBG International Cooperative Biodiversity Groups (proc#2013/50954-0). M. T. Pupo: coord. in Brazil / J. Clardy: Coord. in USA.
The International Cooperative Biodiversity Group (ICBG) Program addresses the interdependent issues of drug discovery, biodiversity conservation, and sustainable economic growth (http://www.icbg.org/). Our ICBG brings together an interdisciplinary leadership team of physicians, pharmacologists, evolutionary biologists, and chemists that will discover and develop therapeutic agents produced by Brazilian bacteria. The team will target three therapeutic areas: 1) infectious fungal diseases, 2) cancers of the blood, and 3) Chagas disease, all of which urgently require new therapeutic agents to meet unmet needs. Invasive fungal diseases are a challenge to human health and now kill more people than malaria or TB. In spite of major improvements in cancer chemotherapy, cancer will kill 8-million people around the world this year (13% of all deaths, WHO) and an estimated 13-million in 2030. Chagas disease imposes a special burden on Brazil, which has roughly half the world?s patient population (4-million Brazilians), and the disease kills as many Brazilians as does TB. The ICBG has focused and separate screening platforms for all three diseases that can perform all required steps from primary screens through in vivo mouse model studies.
The ICBG will focus on the bacterial symbionts of social insects like the fungus-growing ants as these insect communities have specialized bacterial symbionts that provide chemical defenses against pathogenic fungi that threaten their communities. The ecological role of the bacterially produced chemical defenses ? killing pathogenic fungi but sparing the fungal gardens and the insect host ? matches the therapeutic requirements for antifungal, anticancer, and antiprotozoal agents. The population level diversity of the bacterial producers will also provide multiple variations of a structural family, which will be very useful in supporting a discovery and development pipeline. The discovery efforts will make extensive use of cutting edge technology and genomic approaches. Bacteria will be micro-cultured for high-throughput primary phenotypic screens, and priority actives will be re-cultured for secondary screens and then dereplication. All bacterial strains will be genotyped (16S), and strains advancing along pipelines will have their genomes sequenced and subjected to bioinformatic analysis. 
In addition, the ICBG will undertake major efforts to catalog Brazil?s microbial diversity, train Brazilian scientists, and support the development of drug discovery in the country.

Proc. FAPESP 2013/07600-3: O Centro de Inovação em Biodiversidade e Fármacos (CIBFar) é uma iniciativa resultante de projetos de pesquisa colaborativos, envolvendo: (i) Laboratório de Química Medicinal e Computacional (LQMC) e Biofísica Molecular - IFSC - USP, (II) Núcleo de Bioensaios, Biossíntese e Eco fisiologia de Produtos Naturais (NUBBE)- IQ- UNESP, (III) Laboratórios de Síntese Orgânica - IQ - UNICAMP, (iv) Laboratórios de Produtos Naturais e Síntese Orgânica - DQ - UFSCar, e (v) Laboratório de Produtos Naturais - FCFRP - USP. O objetivo principal desse Centro é a realização de ciência básica e aplicada, bem como o desenvolvimento tecnológico em todas as áreas de biodiversidade e de descoberta de fármacos com base em pesquisas que utilizam o estado da arte da química de produtos naturais, química orgânica sintética, biologia molecular e estrutural, bioquímica, química medicinal, planejamento de fármacos e ensaios farmacológicos. Os objetivos específicos são a bioprospecção da flora brasileira para a identificação de compostos com um amplo espectro de atividades biológicas (antiparasitária, antibacteriana, anticâncer); seleção de compostos bioativos promissores para síntese orgânica e estudos das relações entre a estrutura e atividade (SAR, QSAR); uso de estratégias de planejamento de fármacos baseado na estrutura do receptor e do ligante (SBDD e LBDD, respectivamente); abordagens para otimização de compostos-líderes; estudos pré­ clínicos in vitro e in vivo para a avaliação e otimização de compostos-líderes, e estudos de toxicologia e farmacocinética. O objetivo final é o desenvolvimento de novos candidatos a fármacos com elevado potencial de inovação para desenvolvimento clínico. Para tanto, o CIBFar se baseia não apenas nas competências e conhecimentos científicos sólidos em todas as áreas de interesse, mas também em uma estrutura organizada para a integração das abordagens modernas em biodiversidade e descoberta de fármacos. O CIBFar tem como principal característica a infraestrutura bem estabelecida em termos de competências para o apoio técnico, financeiro, educação tecnológica e gestão executiva (adquirida nos últimos 11 anos como um dos CEPID-FAPESP). A integração máxima com o setor produtivo será realizada para identificação de oportunidades e definição de metas. No aspecto educacional, o Centro conta com a significativa experiência adquirida ao longo de uma década, em educação e disseminação do conhecimento realizada no CEPID-FAPESP.

Projeto de Auxílio à Pesquisa (11/50869-8). Resumo: Este projeto tem como objetivo principal o estabelecimento de uma abordagem ainda pouco explorada na Química de Produtos Naturais no Brasil - a metagenômica - para a obtenção de produtos naturais microbianos, especialmente com atividade antibiótica (antibacteriana e antitumoral), a partir de micro-organismos de solo não-cultiváveis. Essa proposta contempla um dos principais pré-requisitos para a descoberta de novos produtos naturais, que envolve a prospecção em novas fontes de biodiversidade, as quais frequentemente estão associados a nova diversidade química/biológica. Neste contexto, o presente projeto visa o estudo químico de micro-organismos de solo não-cultiváveis, que representam cerca de 99% de toda a microbiota terrestre. Serão usadas abordagens técnicas de biologia molecular, para o estudo do potencial químico/biológico de micro-organismos de solo não-cultiváveis, como a construção de bibliotecas a partir de DNA ambiental e screenings fenotípico, antibacteriano e baseado em homologia a partir de primers para regiões conservadas de genes policetídeos sintases tipo I e II (PKS I e II). O monitoramento do potencial antibiótico dos constituintes químicos produzidos por micro-organismos de solo não-cultiváveis será realizado através de ensaios antimicrobiano e antiparasitário in vitro e de citotoxicidade em células cancerígenas.

Projeto financiado - NAP da USP

Projeto Temático FAPESP 09/51812-0, Programa BIOTA-Bioprospecta

Projeto de Auxílio à Pesquisa 08/09540-0. Resumo: Este projeto tem como objetivo principal o estabelecimento de novas estratégias para a obtenção de produtos naturais microbianos com atividade antibiótica (antibacteriana e antitumoral). As estratégias envolvem duas principais abordagens: 1) Pesquisa de novos nichos de biodiversidade, os quais frequentemente estão associados a nova diversidade química/biológica. Neste contexto, o presente projeto visa o estudo químico de microrganismos simbiontes. Serão priorizados microrganismos endofíticos (fungos e actinobactérias) isolados de plantas medicinais da família Asteraceae e actinobactérias associadas ao caranguejo-uçá do manguezal (Ucides cordatus), cultivados isoladamente ou em misturas binárias. 2) Estabelecimento de um novo método de ensaio antibacteriano in vivo através da utilização do nematóide Caenorhabditis elegans infectado com bactérias patogênicas para triagem e identificação de produtos naturais antibióticos.

Projeto CAPES-DGU (197/09) de cooperação internacional Brasil-Espanha. Resumo: O interesse e principal objetivo deste projeto é a obtenção de novas moléculas a partir de espécies de fungos fitopatogênicos, rizosféricos e endofíticos, as quais poderão ser usadas como ferramentas moleculares para explorar novos alvos macromoleculares e processos biológicos relevantes. O conhecimento destes processos permitirá o planejamento racional de novos fármacos e agentes agroquímicos mais eficientes e seguros ao meio ambiente. As moléculas interessantes do ponto de vista biológico serão sintetizadas e/ou submetidas a transformações químicas e microbiológicas, a fim de se obter derivados mais ativos.

: Edital Nº 15/2008 Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia - INCT. Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do MCT/CNPq/FAPESP

Projeto PROCAD iniciado em 2008 entre o Programa em Gestão, Pesquisa e Desenvolvimento em tecnologia farmacêutica (coordenador: Prof. Hamilton B. Napolitano) da Universidade Estadual de Goiás (UEG), Universidade Católica de Goiás (UCGO) e Centro Universitário de Anápolis (UniEvangélica) com o IFSC-USP (profs. Glaucius Oliva, Adriano ANdricopulo e Richard Garratt) e FCFRP-USP (prof. Mônica T. Pupo, Ivone Carvalho, Gloria E. P. de Souza)

Os objetivos do projeto visam organizar as competências acadêmico científicas existentes, para criar a cadeia de inovação radical em fármacos e medicamentos no País e realizar estudos prospectivos de oportunidades reais em novos genéricos ou novas rotas sintéticas para genéricos conhecidos ( www.cupula.com.br/inofar). O Projeto é coordenado pelo Prof. Dr. Elizes JU.Barreiro (UFRJ) e conta com a participação de 24 IES, de 10 Unidades federativas e 141 pesquisadores.

ungos têm sido menos explorados do que plantas em programas de bioprospecção, em particular os fungos endofíticos, os quais são fonte promissora para obtenção de importantes produtos naturais bioativos e continuam, ainda, pouco explorados. Uma das grandes vantagens da pesquisa com microrganismos num programa de pesquisa com produtos naturais é a possibilidade de investigar grande número de culturas em pequena escala antes da identificação dos microrganismos e, ao mesmo tempo, manter alta probabilidade de sucesso tanto na reprodução da atividade biológica quanto na produção dos metabólitos de interesse utilizando-se larga escala de fermentação. Outra vantagem é que a manipulação das condições de cultivo dos fungos pode levar a produção de maior variedade de compostos em comparação com o que poderia ser produzido a partir da confecção de extratos de plantas. Neste projeto propõe-se explorar os potenciais químico e biológico de fungos endofíticos e de solo coletados no Estado de São Paulo visando três objetivos principais: i) obtenção de extratos brutos a partir de culturas microbianas para serem avaliados em ensaios antimicrobianos em nossos laboratórios e em ensaios disponibilizados pela rede do programa BIOprospecTA. Os extratos mais promissores serão fracionados, objetivando-se a obtenção de novos protótipos para o desenvolvimento de fármacos; ii) obtenção de produtos a partir de reações de biotransformação utilizando-se produtos naturais bioativos previamente isolados em nossos laboratórios (grandisina, budleina A e tagitinina C) para serem avaliados quanto as atividades biológicas em ensaios disponíveis na rede, e iii) produção de enzimas, as quais podem ser úteis em processos industriais (xilanase, glicose oxidase, fitase, amilase, fosfatases ácida e alcalina) e como produtos de interesse farmacêutico (L-asparaginase). A realização, em primeira etapa, do ensaio para a atividade antimicrobiana pode ser uma indicação de maior espectro de atividades biológicas, a

Projeto de Auxílio à Pesquisa (FAPESP 03/07535-5). Resumo: Fungos endofíticos constituem uma fonte de produtos naturais potencialmente bioativos ainda pouco explorada. A associação entre fungos endofíticos-planta hospedeira é considerada simbiótica, através da qual o fungo é protegido e alimentado pela planta e em troca produz substâncias bioativas importantes para a manutenção da planta no ambiente. Existem poucos relatos na literatura de trabalhos envolvendo estudos de metabólitos secundários de fungos endofíticos associados a espécies de Asteraceae. Neste projeto, serão realizados o isolamento e identificação de fungos endofíticos de folhas e raízes de Viguiera robusta, V. arenaria e Tithonia diversifolia. As espécies de fungos selecionadas, através de triagem química e biológica, serão cultivadas para obtenção de extratos, que serão fracionados através de métodos cromatográficos. As substâncias isoladas serão identificadas através de métodos espectroscópicos. A atividade antimicrobiana dos extratos e substâncias será avaliada através do método da bioautografia. Os perfis químicos dos fungos e plantas serão comparados, a fim de se verificar possíveis semelhanças entre os metabolismos dos fungos e plantas hospedeiras.

Microrganismos endofíticos constituem uma fonte de produtos naturais potencialmente bioativos ainda pouco explorada. A família Asteraceae apresenta várias espécies de uso medicinal e alimentício. Os trabalhos desenvolvidos neste projeto envolvem isolamento, identificação e cultivo de fungos endofíticos associados a três espécies de Asteraceae previamente estudadas fitoquimicamente. São obtidos extratos das culturas dos fungos, os quais são submetidos a ensaios biológicos, fracionamento, isolamento e identificação de metabólitos. Ênfase em atividades antimicrobiana, antiparasitária e antitumoral. Os perfis químicos do fungo e da planta são comparados a fim de se verificar semelhanças entre os mesmos.

Fungos produzem diversos fármacos importantes terapeuticamente, incluindo antibióticos, anticancerígenos, anti-hiperlipidêmicos, imunossupressores, entre outros. Fungos do gênero Penicillium, oriundos do solo brasileiro, são cultivados em diversas condições e os extratos orgânicos são obtidos e fracionados através de técnicas cromatográficas. As substâncias produzidas pelo fungo são identificadas através de técnicas espectroscópicas. São avaliadas algumas atividades biológicas dos extratos brutos e substâncias isooladas, incluindo atividades antimicrobiana, antiparasitária e antitumoral.

Lignanas naturais paresentaram excelente atividade tripanocida sobre as formas tripomastigotas de T. cruzi, agente causador da doença de Chagas. Neste projeto foram propostos vários derivados sintéticos, análogos a lignans naturais, a fim de avaliar a atividade tripanocidade e se avaliar a relação estrutura-atividade,

Cumarinas e flavonóides de origem vegetal apresentaram resultados promissores de inibição da enzima GAPDH, que faz parte da via glicolítica de T. cruzi, agente causador da doença de Chagas. Esta via é fundamental para a obtenção de energia pelo parasita. Foram planejados novos derivados cumarínicos, os quaiis são sintetizados neste projeto, que visa ainda a avaliação de atividade anti-GAPDH e estudo de relação estrutura-atividade destes inibidores.