Desenvolvimento de novas ferramentas para busca e validação de alvos moleculares para terapia contra Plasmodium vivax

• Processo: 17/18611-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de setembro de 2018 - 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Fabio Trindade Maranhão Costa
• Beneficiário: Fabio Trindade Maranhão Costa
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aline Mara dos Santos ; Carolina Horta Andrade ; Daniel Youssef Bargieri ; Elizabeth Bilsland ; Leonardo José de Moura Carvalho ; Letícia Tiburcio Ferreira ; Letusa Albrecht ; Marcus Vinícius Guimarães de Lacerda ; Pedro Vitor Lemos Cravo ; Per Sunnerhagen ; Robson de Queiroz Monteiro ; Rodolpho de Campos Braga ; Rogerio Amino ; Stefanie Costa Pinto Lopes ; Wuelton Marcelo Monteiro
• Auxílios(s) vinculado(s): 20/05369-6 - Estratégia acelerada por inteligência artificial para reposicionamento de fármacos contra COVID-19, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/08454-2 - Caracterização de episódios de recorrência de Malária Vivax e identificação de biomarcadores preditivos de recaídas da doença, BP.DD; 22/12894-5 - Investigação comparativa funcional da biologia de Plasmodium spp. humano na medula óssea e sangue periférico, BP.PD; 23/07805-6 - Identificação de assinaturas metabólicas preditoras de infecções recidivantes por hipnozoítos em pacientes com malária vivax (HIPNOPRINT), BP.TT; + mais bolsas vinculadas 23/01208-6 - Desenvolvimento de novas ferramentas para busca e validação de alvos moleculares para terapia contra Plasmodium vivax, BP.TT; 22/02080-0 - Interações parasito-hospedeiro durante a infecção no nicho hematopoiético na malária: ensaios in vitro para a avaliação da infecção de reticulócitos pelo Plasmodium, BP.IC; 21/14014-0 - Estudo comparativo sobre nichos do Plasmodium vivax com ênfase na medula óssea e sangue periférico e seus papéis na infecção e patologia deste parasita, BP.PD; 21/11543-1 - Compostos com potencial antimalárico multiestagios: avaliação da atividade contra Plasmodium falciparum in vitro, BP.IC; 20/01890-3 - Efeitos celulares da inibição de chaperonas por violaceína, BP.IC; 20/11060-8 - Avaliação dos impactos da ativação e disfunção endotelial induzida por Plasmodium vivax em pacientes da Amazônia Brasileira, BP.DD; 20/02158-4 - Identificação de moléculas com ação hipnozonticida baseada em análises de quimiogenômica, bioinformática e fenotípicas: enfoque em Plasmodium vivax, BP.PD; 19/21854-4 - Priorização de quinases e descoberta de compostos com atividade antimalárica contra diferentes estágios de Plasmodium vivax utilizando ferramentas de quimiogenômica, bioinformática, quimioinformática e ensaios experimentais, BP.PD; 19/02171-3 - Investigação da atividade antimalárica e de alvos moleculares de compostos naturais identificados por quimioinformática contra Plasmodium vivax, BP.DR; 19/12693-7 - Avaliação dos impactos da ativação e disfunção endotelial induzida por P. vivax em pacientes de regiões endêmicas brasileiras, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Plasmodium vivax Malária vivax Desenvolvimento de fármacos Antimaláricos Terapia de alvo molecular Sequenciamento de nova geração
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alvos moleculares | Antimaláricos | malária | patogênese | Plasmodium vivax | Relação Patógeno-Hospedeiro

Resumo

Malária causada por Plasmodium vivax é a forma da doença mais amplamente distribuída no mundo. Atualmente, 2,5 bilhões de pessoas estão em risco de infecção por P. vivax, sendo que em 2015 ocorreram 8,5 milhões de casos no mundo. O Brasil, juntamente com a Venezuela, é líder de casos nas Américas, sendo 99,5% destes reportados na região denominada Amazônia Legal e, atualmente, mais de 85% dos casos no Brasil são causados por P. vivax. Esta espécie de Plasmodium apresenta várias características biológicas únicas, quando comparado com o P. falciparum, tais como: preferência exclusiva por infecção de reticulócitos; produção de estágios sexuais (gametócitos) observados no sangue periférico de forma bastante precoce após infecção; formação de hipnozoítas (um estágio latente que permanece no fígado), que dificultam o tratamento. Sendo assim, as mesmas medidas de controle utilizadas para P. falciparum tem demonstrado falhas para o controle da Malária Vivax. Atualmente, P. vivax é considerado um patógeno que causa sintomas imunopatológicos graves e um aumento da resistência do parasito à cloroquina tem alarmado a comunidade científica. Ainda, a impossibilidade de cultivo do parasito in vitro por longos períodos, juntamente com suas características particulares, vem desafiando o entendimento da biologia deste patógeno. Nesta proposta pretendemos identificar e caracterizar potenciais alvos moleculares de P. vivax para serem utilizados em estratégias quimioterápicas. Além disso, pretendemos verificar a participação de moléculas envolvidas em distúrbios endoteliais e avaliar potenciais inibidores. Mais especificamente, e considerando o desenvolvimento de fármacos antimaláricos, pretendemos por meio de analises in silico identificar proteínas quinases (principalmente) como alvos moleculares de P. vivax e estabelecer uma plataforma tecnológica para a descoberta de novos fármacos levando em consideração todos os estágios do parasita, incluindo hipnozoítas. Contaremos com a participação do recém-estabelecido Centro Nacional de Pesquisa do Hipnozoíta (FIOCRUZ-RJ), que disponibiliza modelos de primatas não-humanos e infecção com P. cynomolgi, que serão utilizados para avaliação tanto de fármacos quanto de vacinas experimentais geradas nos passos anteriores. Ademais, por meio de sequenciamento de nova geração de todo o transcriptoma (RNA-seq) de P. vivax e análise integrada de dados, esperamos rastrear novos alvos que por ventura ainda não foram considerados nos bancos de dados pré-existentes. Finalmente, pretendemos avaliar fatores do plasma de pacientes infectados capazes de interferir em funções endoteliais, bem como testar inibidores específicos em modelo de infecção murina capaz de induzir complicações imunopatológicas. (AU)

Publicações científicas

(23)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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LIMA, MARILIA N. N.; NEVES, BRUNO J.; CASSIANO, GUSTAVO C.; GOMES, MARCELO N.; TOMAZ, KAIRA C. P.; FERREIRA, LETICIA T.; TAVELLA, TATYANA A.; CALIT, JULIANA; BARGIERI, DANIEL Y.; MURATOV, EUGENE N.; et al. Chalcones as a basis for computer-aided drug design: innovative approaches to tackle. Future Medicinal Chemistry, v. 11, n. 20, p. 2635-2646, OCT 2019. (17/02031-1, 13/13119-6, 17/02353-9, 17/18611-7, 12/16525-2, 18/24878-9)

FERREIRA, LETICIA TIBURCIO; BORBA, JOYCE V. B.; MOREIRA-FILHO, JOSE TEOFILO; RIMOLDI, ALINE; ANDRADE, CAROLINA HORTA; COSTA, FABIO TRINDADE MARANHAO. QSAR-Based Virtual Screening of Natural Products Database for Identification of Potent Antimalarial Hits. BIOMOLECULES, v. 11, n. 3, MAR 2021. (19/21854-4, 19/02171-3, 20/02158-4, 17/18611-7)

HUNG, JANE; GOODMAN, ALLEN; RAVEL, DEEPALI; LOPES, STEFANIE C. P.; RANGEL, GABRIEL W.; NERY, ODAILTON A.; MALLERET, BENOIT; NOSTEN, FRANCOIS; LACERDA, MARCUS V. G.; FERREIRA, MARCELO U.; et al. Keras R-CNN: library for cell detection in biological images using deep neural networks. BMC Bioinformatics, v. 21, n. 1, JUL 11 2020. (17/18611-7)

ANA PAULA SCHAPPO; NAJARA C BITTENCOURT; LETICIA P BERTOLLA; SOFIA FORCELLINI; ANA BEATRIZ IUNG ENEMBRECK DA SILVA; HELLEN GEREMIAS DOS SANTOS; JOÃO HENRIQUE GERVÁSIO; MARCUS VG LACERDA; STEFANIE CP LOPES; FABIO TM COSTA; et al. Antigenicity and adhesiveness of a Plasmodium vivax VIR-E protein from Brazilian isolates. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 116, 2022-02-04. (17/18611-7)