Revista Eletrônica do Programa de Bolsas - Edição 1

Bolsista: JULIA JANINE RODRIGUES DE SOUZA
Orientador(a): FLAVIO ALVES LARA
Resumo: A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae, um patógeno intracelular obrigatório que atinge a pele e o sistema nervoso periférico. Sabe-se que a principal causa dessa manifestação é a capacidade do M. leprae em infectar células de Schwann (CSs), levando a um fenótipo desmielinizante e altamente incapacitante, através da interação do glicolipídeo fenólico PGL-I, específico deste bacilo, ao domínio G da cadeia Alpha2 da laminina presente nas células. Um dos aspectos chave da patogênese do M. leprae é a indução de corpúsculos lipídicos (CLs), tanto em macrófagos como em CSs infectados. Além disso, evidências apontam que CLs são organelas envolvidas na síntese e secreção de mediadores inflamatórios. Estudos prévios demonstraram que o PGL-I é importante para o processo de formação de CLs em CSs. No entanto, ainda resta elucidar com qual, ou quais receptores de superfície o PGL-I interage, promovendo as alterações celulares no metabolismo lipídico. Como descrito na literatura, uma via que contribui para a formação de CLs em CSs de murino infectadas, é o heterodímero TLR2/6. Entretanto, o envolvimento destes receptores na indução de CLs em CS humanas precisa ser melhor esclarecido assim como o papel do PGL-I neste contexto. Portanto, este projeto visa explorar melhor o papel do PGL-I na interação M. leprae-CS, focando essencialmente nos receptores de superfície TLR2/TLR6, avaliando o impacto desta interação na formação de CLs e analisando o envolvimento de mediadores inflamatórios (IL-6, IL-8, PGE2 e COX2) neste processo. Desta maneira esperamos aumentar o conhecimento acerca dos mecanismos moleculares envolvidos no estabelecimento da infecção em CSs, contribuir para o melhor entendimento da lesão neural observada na hanseníase assim como para o descobrimento de novos alvos para o tratamento da neuropatia hanseniana.

Bolsista: ALEXANDRE FELIPE DE ARAUJO DESIDERIO
Orientador(a): FREDERICO SILVA CASTELO BRANCO
Resumo: A doença de Chagas, causada pelo parasita Trypanosoma cruzi (Tc), afeta entre 6-7 milhões de pessoas no mundo. A quimioterapia para esta doença não é satisfatória, uma vez que os dois únicos fármacos utilizados para o tratamento, nifurtimox e benzonidazol (BZD) apresentam inúmeros efeitos adversos e eficácia bastante limitada na fase crônica tardia da doença. Estudos sobre inibidores da biossíntese de ergosterol (IBE) que atuam na enzima CYP51, tais como o posaconazol (PCZ) têm apresentado resultados bastante relevantes, em especial os que envolveram o PCZ, fármaco este que apresenta o núcleo 1,2,4-triazol. PCZ foi capaz de promover a cura de animais infectados nas fases aguda e crônica, mas recentemente os resultados mostraram falha nos testes clínicos. Uma hipótese é que a baixa biodisponibilidade oral do PCZ em humanos tenha comprometido a sua eficácia, o que pode ser explicado pela sua violação à regra dos 5 de Lipinski. Além disso, o custo sintético para o PCZ é bastante elevado, comprometendo a sua utilização para uma doença negligenciada. Considerando que a cadeia lateral do posaconazol é a principal responsável por essas violações dos descritores de Lipinski, em trabalho ainda não publicado do nosso grupo de pesquisa, foi desenvolvida uma série de derivados do posaconazol estruturalmente mais simples, com alterações na cadeia lateral visando acabar com essas violações e também diminuir o custo sintético. Essas alterações foram feitas através da inclusão de grupos fenoxilas provenientes de fenóis de baixo custo e que mimetizam o início das cadeias laterais de alguns IBEs mais ativos contra o Tc. Todos os derivados se mostraram mais potentes do que o benznidazol (IC50 = 3,8 µM) e o fluconazol (IC50 = 47,0 µM) contra Tc. Embora os IBEs apresentem, em sua maioria, a presença do anel difluorbenzeno, trabalhos recentes mostram que a sua substituição pelo anel fenilbenzeno é altamente benéfica para a atividade. Paralelamente, a literatura mostra que o benzonidazol, um fármaco 2-nitroimidazólico, também pode agir na enzima CYP51 através de inibição irreversível desta enzima, porém com baixa afinidade, o que abre a possibilidade de inclusão de nitroazóis como inibidores desta enzima. Mais recentemente, pesquisas demonstraram que o núcleo 3-nitro-1,2,4-triazol promove maior potência anti-Tc e menor toxicidade quando comparado ao 2-nitroimidazol. Além disso foi demonstrado que 3-nitro-1,2,4-triazois atuam tanto na enzima nitroredutase quanto na CYP51, o que é de especial interesse uma vez que a atuação em múltiplos alvos pode evitar o desenvolvimento de resistência parasitária, além de terem aplicação em um maior espectro de cepas deste parasito. Desta forma, o objetivo deste projeto é o desenvolvimento de novos derivados 3-nitrotriazólicos planejados com base no grupamento farmacofórico dos IBEs ativos contra Tc e de substâncias com o núcleo 3-nitro-1,2,4-triazol que se mostraram potentes inibidoras de Tc. Especificamente, o planejamento dos novos compostos foi realizado substituindo o grupo 1,2,4-triazol pelo 3-nitro-1,2,4-triazol. Além disso, o grupo fenilbenzeno e difenileter foram incluídos devido ao fato de terem apresentado melhores resultados quando comparado ao difluorbenzeno. A rota sintética de obtenção dos derivados propostos se iniciará pela acilação de Friedel-crafts do fenilbenzeno ou difenileter com cloreto de cloroacetila, seguido de substituição com o 3-nitro-1,2,4-triazol, em seguida o intermediário será submetido à epoxidação de Corey e o epóxido será aberto com os diferentes fenolatos. A avaliação anti-Tc e os testes de citotoxicidade serão realizados pelo Centro de Pesquisas René Rachou/Fiocruz - MG. O modelo de avaliação anti-Tc é intracelular, sendo realizado em células L929. Os derivados de bifenila foram sintetizados em rendimentos satisfatórios e todos apresentaram excelente atividade anti-Tc, sendo mais ativos que o BZD. Os derivados de bifeniléter estão sendo sintetizados no momento.

Bolsista: DANIELLE DE FREITAS FIGUEIREDO MONTEIRO FINS
Orientador(a): NATANA CHAVES RABELO VANI
Resumo: As doenças raras acometem um percentual significativo da população brasileira, com uma incidência de 65:100.000 indivíduos. Através da incorporação da Política Nacional de Atenção Integral às Pessoas com Doenças Raras ao Sistema Único de Saúde (SUS), este grupo de doenças passou a receber mais atenção no Brasil. A habilitação do Instituto Nacional de Saúde da Mulher, da Criança e do Adolescente Fernandes Figueira – IFF/Fiocruz como um Serviço de Referência em Doenças Raras (SRDR) motivou esforços institucionais, especialmente no que se refere à incorporação de técnicas diagnósticas mais rápidas e precisas. O diagnóstico precoce favorece uma conduta clínica adequada; aumenta a precisão do aconselhamento genético; e, contribui para a melhora na qualidade de vida dos indivíduos acometidos e suas famílias. Desta forma, o Laboratório de Medicina Genômica do IFF implantou a técnica de sequenciamento de nova geração (NGS) no SRDR/IFF, adotando inicialmente o sequenciamento do exoma clínico (CES) para a rotina de diagnósticos no Instituto; porém, a limitação quanto à capacidade de interpretação dos dados genômicos permanece um desafio para os profissionais desta área. A correlação das variantes genéticas identificadas pelo NGS com o fenótipo dos pacientes tem sido guiada pelas recomendações do Colégio Americano de Genética Médica (ACMG), que envolvem buscas na literatura, análises in silico, validações funcionais, histórico familiar, entre outros critérios. Falsas atribuições de patogenicidade podem ter sérias consequências para o aconselhamento genético e para o entendimento da fisiopatologia dessas doenças. Desta forma, o presente sub-projeto tem como objetivo validar algumas das variantes genéticas identificadas previamente pelo sequenciamento de nova geração (NGS) em amostras de pacientes atendidos na rotina do Laboratório de Medicina Genômica - SRDR/IFF. O trabalho tem sido desenvolvido utilizando a técnica de Sequenciamento de Sanger para a confirmação de novas variantes genéticas de potencial relevância clínica e para verificar a segregação destas variantes nos genitores; realizando análises em bancos de dados e buscas na literatura que possam auxiliar na classificação de patogenicidade das variantes identificadas através do NGS seguindo as diretrizes do ACMG e, posteriormente, após as validações; estas variantes serão inseridas no banco de dados clínicos e genéticos do LMG/SRDR/IFF. For fim, ao alimentar os bancos de dados genômicos com novas informações de variantes com possível associação a doenças, é possível ampliar as chances de identificação de genes candidatos e possíveis correlações genótipo-fenótipo, fornecendo importantes dados para futuros estudos epidemiológicos acerca das doenças raras na população brasileira.

Bolsista: JONATHAN FRAGOSO MIRANDA DE OLIVEIRA
Orientador(a): FREDERICO SILVA CASTELO BRANCO
Resumo: A doença de Chagas, também conhecida como tripanossomíase americana, é uma patologia causada pelo parasita protozoário Trypanosoma cruzi. Esta doença possui duas fases patológicas, a aguda e a crônica e ocorre endemicamente na América Latina, vetorizada por triatomíneos. Esta atinge cerca de 18 milhões de indivíduos, causando 50 mil mortes por ano e ameaçando outros 100 milhões de habitantes de áreas de risco. Além disso, é estimado que cerca de 300 mil novos casos da doença sejam gerados a cada ano. Dois compostos descobertos há mais de 50 anos, o nifurtimox e o benzonidazol, são os únicos fármacos usados na fase aguda desta patologia, porém apresentam inúmeros efeitos adversos. A fase crônica não tem qualquer tratamento efetivo. A pesquisa de inibidores da biossíntese de ergosterol (IBE) destaca-se na busca por novos fármacos ativos contra o T. cruzi, devido aos resultados experimentais favoráveis alcançados com a aplicação de IBEs usados como antifúngicos. Paralelamente, Papadopoulou e colaboradores mostraram que o núcleo 3-nitro-1,2,4-triazol possui excelente atividade contra o T. cruzi, promovendo maior potência e menor toxicidade in vitro, quando comparado ao 2-nitroimidazol e ao 1,2,4-triazol. Seguindo esta lógica, nosso grupo iniciou uma nova linha de substâncias 3-nitro-1,2,4-triazolicas, na qual foi desenvolvino um novo composto líder que ativa contra o T. cruzi na escala de picomolar, apresentando IC50 menor do que 0,00037 µM. Por outro lado, sua citotoxicidade às células de mamíferos foi muito baixa, com CC50 maior do que 1.600 µM, o que gera um índice de seletividade maior do que 4 milhões. Desta forma, a substância líder foi, ao menos, 3 mil vezes mais seletiva e mais que 4 mil vezes mais ativa que o benzonidazol. Assim, alterações nesta substância líder com o objetivo de gerar derivados ainda mais potentes e seletivos se mostra extremamente interessante, especialmente em modelo in vivo, onde a solubilidade da substância em meio aquoso é extremamente importante, considerando a via de administração oral. Por isso, estratégias para aumentar a solubilidade aquosa dessa classe de substâncias é de grande importância, uma vez que, por ser lipofílica e não apresentar grupos básicos ionizáveis em pH mais baixo, esta substância líder possui baixa solubilidade em água, conforme expressado pelo valor de solubilidade intrínseca calculado. Neste sentido, o objetivo deste trabalho consiste na síntese, caracterização e avaliação biológica de uma série de derivados triazólicos com potencial atividade antichagásica. Estes são divididos em nas séries 11a-c, 12a-c e 13a-c, as quais foram planejadas respeitando regras que preveem biodisponibilidade oral, com a característica da inclusão de grupamentos básicos à estrutura das moléculas, visando o aumento da solubilidade destas em meio aquoso, além de poder aumentar o volume de distribuição tecidual destas substâncias. A síntese das substâncias planejadas 11-13a-c será realizada em 4 ou cinco etapas. Esta se inicia na síntese dos núcleos aromáticos de interesse (14-16), através de reações de substituição nucleofílica aromáticas com a piperazina ou N-metilpiperazina nos brometos de arila correspondentes. Em seguida, 14-16 sofrem reação de acilação de Friedel-Crafts para formar 17a-f. Em seguida será realizada uma substituição nucleofílica com o 3-nitro-1,2,4-triazol, gerando os intermediários 18a-f. A reação para formação dos derivados finais 11-13a,b consiste na redução de 18a-f com tetra-hidroborato de sódio (NaBH4). Finalmente, os derivados 11-13c são obtidos pela metilação de 11a-c com iodeto de metila. Vale ressaltar que estar reações já são de domínio do nosso grupo de pesquisa e que já dispomos de todos os reagentes para a sua correta execução. A avaliação anti-T. cruzi e os testes de citotoxicidade serão realizados pelo Centro de Pesquisas René Rachou/Fiocruz - MG. O modelo de avaliação anti-T. cruzi é intracelular, sendo realizado em células de fibroblasto de camundongos L929. A perspectiva deste projeto é o desenvolvimento de novos protótipos candidatos a fármaco antichagásico para as fases aguda e crônica da doença, atráves de estudos futuros de atividade e toxicidade in vivo.

Bolsista: Leticia Souza de Araujo
Orientador(a): Diogo Rodrigo de Magalhães Moreira
Resumo: Investigar as propriedades farmacológicas de nanocarreadores contendo ivermectina como adjuvantes e moduladores para o tratamento da malária experimental. - Objetivos Específicos: 1) Estudar a atividade antiparasitária, o espectro de ação e a seletividade frente formas assexuada do P. falciparum de nanocarreadores contendo ivermectina; 2) Estudar a atividade antiparasitária frente ao P. falciparum de nanocarreadores contendo ivermectina em combinação com a co-incubação com antimaláricos (quinolinas/artemisininas); 3) Avaliar a eficácia da ivermectina na inibição da biossíntese da hemozoína e no curso da ativação da enzima heme oxigenase (HO-1) na malária experimental.

Bolsista: LUANA ARAGAO DOS SANTOS
Orientador(a): Deborah Bittencourt Mothé Fraga
Resumo: A leishmaniose visceral (LV) é um grave problema de saúde pública no Brasil, sendo o cão o principal reservatório urbano. O controle da enfermidade é baseado no diagnóstico e eutanásia de cães soropositivos para Leishmania infantum, tornando extremamente importante a acurácia dos testes diagnósticos. Um estudo utilizando soros de humanos e cães infectados por L. Infantum identificou 12 antígenos a partir de bibliotecas de cDNA. Dessa família de antígenos, as proteínas rLci1, rLci2 e rLci5, foram escolhidas por apresentarem diferença significativa teste comercial EIE-LVC® Bio-Manguinhos. Além disso, a proteína rLci5 demonstrou resultados promissores em teste de ELISA, obtendo valores de 87% sensibilidade e 94% de especificidade, resultando em uma acurácia de 90%. Dessa forma, a rLci5 foi selecionada para compor um estudo de diagnóstico de LVC em ELISA, com o objetivo de substituir e aprimorar o protocolo preconizado pelo Ministério da Saúde. No entanto, encontrou-se reatividade cruzada com tripanossomatídeos da espécie T. Cruzi, espécie que partilha similaridades genéticas com a L. Infantum. Para reverter esse quadro, análises de bioinformática (BLAST-p, Clustal Omega, BepiPred - 2.0, IEDB e BcePred) serão conduzidas com as proteínas rLci1, rLci2 e rLci5, permitindo identificar os epítopos conservados entre as espécies L. infantum, T. cruzi, Ehrlichia canis e Babesia canis, que podem ser encontrados em coinfecções, e selecionar aqueles que apresentam maior imunogenicidade apenas para Leishmania infantum. Os epitopos gerados in silico através das ferramentas de bioinormática serão comparados e selecionados para posterior avaliação junto aos epitopos identificados por ensaio de microarranjo em laboratório. Esse projeto tem como objetivo geral avaliar as características bioquímicas das proteínas rLci1, rLci2 e rLci5 in silico e em laboratório para geração de um teste rápido baseado nas proteínas como produto final, a fim de identificar domínios conservados entre as espécies, e melhorar o potencial imunogênico desses antígenos.