Development and validation of a technological platform, through high-throughput in vivo assays on Zebrafish (Danio rerio), to test molecules (lead, hits and off-label) with therapeutic potential for cardiovascular diseases.

• Grant number: 23/09669-2
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: August 01, 2023
• End date: January 31, 2024
• Field of knowledge: Biological Sciences - Pharmacology - Cardiorenal Pharmacology
• Principal Investigator: Anna Laura Viacava Américo
• Grantee: Juliana Alves Kavai
• CNAE: Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Associated research grant: 22/08980-3 - Development and validation of a technological platform, through high-throughput in vivo assays on Zebrafish (Danio rerio), to test molecules (lead, hits and off-label) with therapeutic potential for cardiovascular diseases, AP.PIPE

Abstract

As doenças cardiovasculares (DCV) são líderes de mortalidade no Brasil com cerca de 14 milhões de brasileiros apresentando alguma doença vascular ou cardíaca, contribuindo com cerca de 30% de todas as mortes no país. São cerca de mil óbitos por dia, números que também estão associados à pandemia da Covid-19, mostrando ser este um assunto de absoluta relevância para a saúde pública. Outro aspecto, além dos humanos, as DCV também são comuns em animais de estimação, em especial cães e gatos, sendo responsável por 20% dos óbitos. Desta forma, as DCV estão em evidência em grandes grupos econômicos que movimentam bilhões de reais e impulsionam a indústria de medicamentos e seus investimentos em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I), da ordem de US$ 133 bilhões em 2021, visando a elaboração de novos fármacos e biomoléculas a serem disponibilizados no mercado, com foco na prevenção e tratamentos das DCV. Além disso, é importante salientar que o processo de descoberta e desenvolvimento de novos fármacos, além de complexo, longo e de alto custo, muitas vezes não passam para a próxima fase de testes pré-clínica devido aos efeitos colaterais no sistema cardiovascular, que podem passar desapercebidos em estudos de maior rendimento, e são resultados extremamente valiosos a serem identificados antes dos estudos em estágio avançado em mamíferos. Por isso, é de suma importância que se desenvolva estratégias modernas de planejamento, ensaios padronizados, validados, e de alta qualidade, que se baseiem na eficácia, efetividade e custo-efetividade, e, principalmente no conhecimento da fisiopatologia das doenças cardiovasculares. Neste contexto, o emprego do peixe Zebrafish (Danio rerio) ampliou-se da ciência básica para a indústria, sendo de particular interesse para estudos de novas biomoléculas, uma vez que o Zebrafish (ZF) é capaz de fornecer uma visão completa e integrada da fisiologia cardíaca, o que não é possível, atualmente, em cultura de células. A alta fecundidade, similaridade de 70% com o genoma humano, tamanho pequeno e fácil manuseio tornam o ZF um forte candidato para oferecer uma alternativa confiável e de baixo custo para substituir roedores e mamíferos maiores para o estudo das DCV. A praticidade e eficiência deste modelo animal pode acelerar os processos para o desenvolvimento de novas moléculas, com maior valor preditivo e informativo, permitindo melhor escalabilidade dos testes de novos fármacos e biomoléculas no estudo das DCV. Os objetivos a serem alcançados por esta proposta incluem o desenvolvimento e a validação de uma plataforma tecnológica, de alta capacidade técnica e preditiva, por meio de ensaios in vivo de alto rendimento, high-throughput screening (HTS), em ZF, para testar moléculas promissoras (lead), substâncias com atividade biológica (hits), bem como de medicamentos já existentes (off-label), candidatos a se tornarem novas drogas de potencial terapêutico para as DCV. Sob a ótica empreendedora, o projeto visa a criação de uma empresa de base tecnológica voltada a explorar os benefícios desta plataforma para as DCV, e futuramente, para outras doenças crônicas degenerativas, apoiando as indústrias farmacêuticas em suas rotinas de PD&I, bem como Startups e outras empresas da área da saúde, que buscam economia, agilidade, aperfeiçoamento e qualidade nas avaliações de eficácia de compostos de interesse para a saúde humana e animal.