Desenvolvimento de antivirais para o tratamento da COVID-19

• Processo: 20/04602-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de abril de 2020 - 30 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Glaucius Oliva
• Beneficiário: Glaucius Oliva
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adriano Defini Andricopulo ; Alberto Jose Cavalheiro ; Andre Luis Berteli Ambrosio ; Arlene Gonçalves Corrêa ; Carlos Alberto Montanari ; Carlos Roque Duarte Correia ; Carolina Borsoi Moraes ; Dulce Helena Siqueira Silva ; Edison Luiz Durigon ; Eduardo Maffud Cilli ; Fernando Antonio Santos Coelho ; Ian Castro-Gamboa ; Leila Maria Beltramini ; Lucio Holanda Gondim de Freitas Junior ; Luiz Carlos Dias ; Luiz Juliano Neto ; Márcia Regina Cominetti ; Maysa Furlan ; Mônica Tallarico Pupo ; Paolo Marinho de Andrade Zanotto ; Paulo Cézar Vieira ; Rafael Victorio Carvalho Guido ; Vanderlan da Silva Bolzani
• Vinculado ao auxílio: 13/07600-3 - CIBFar - Centro de Inovação em Biodiversidade e Fármacos, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/06036-3 - Caracterização das proteínas não estruturais Nsp13 e Nsp15 do Coronavírus SARS-CoV-2, e investigação de moléculas bioativas com potencial ação antiviral, BP.PD; 20/05330-2 - Caracterização estrutural das proteínas do SARS-CoV-2, coronavírus causativo da doença infecciosa COVID-19, e busca por agentes antivirais, BP.PD
• Assunto(s): COVID-19 SARS-CoV-2 Infecções por Coronavirus Isolamento viral Cisteína proteases Análise de sequência de DNA Genomas Pandemias Biologia estrutural Desenvolvimento de fármacos Vacinas contra COVID-19 Ensaios de triagem em larga escala Controle de doenças transmissíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | Covid-19 | Desenvolvimento de rotas sintéticas | Expressão recombinante de proteinas do SARS- Cov-2 | inibidores | Triagem de compostos em larga escala | Descoberta e desenvolvimento de Fármacos

Resumo

A rápida disseminação da pandemia de COVID-19 com crescimento exponencial de casos no Brasil e no mundo, há grande preocupação com a letalidade nos infectados e a saturação de leitos hospitalares para tratar os casos graves. Embora a busca por uma vacina eficaz seja premente, qualquer desenvolvimento deve requerer de um a dois anos até sua aprovação, portanto não há expectativas de que possam ser utilizadas ainda durante esta pandemia global. Neste contexto, além das necessárias medidas sanitárias mitigadoras, há urgente necessidade de pesquisas sobre fármacos com atividade antiviral contra o coronavírus SAR-Cov-2, que possam auxiliar no tratamento dos pacientes infectados. Neste projeto será estabelecido e padronizado ensaio de triagem primária de compostos, em modelo HCS (High Content Screening), utilizando humanas e o coronavírus SARS-Cov-2 isolado de pacientes brasileiros e cultivado em condições de alta segurança biológica (P3) no ICB-USP A previsão é que neste ensaio seja possível avaliar até 4.000 compostos, podendo ampliar este estudo em função da disponibilidade de compostos e recursos para os reagentes e consumíveis dos ensaios. Em seguida vamos avaliar varias coleções de compostos: uma biblioteca de 1500 compostos FDA-approved; todas as coleções de moléculas naturais e sintéticas do CIBFar/CEPID-FAPESP (que incluem os compostos provenientes do NuBBE/IQAr/UNESP/, FCFRP/USP, LSPN- DQ-UFSCar e IQ/UNICAMP); do Consórcio PITE-FAPESP/MMV/DNDi/Unicamp/USP; do NEQUIMED/IQSC/USP. Sondas peptídicas fluorescentes e Inibidores de proteases, produzidos na EPM/UNIFESP, serão produzidas e avaliadas nos ensaios fenotípicos e enzimáticos, baseados nos estudos anteriores sobre a cisteino-protease do coronavirus SARS-Cov e também da serino-protease humana TMPRSS2, envolvida na invasão celular pelo COVID-19. Bibliotecas de compostos da organização internacional Medicines for Malaria Ventures serão disponibilizadas para triagem contra o SARS-Cov-2 neste projeto: são bibliotecas que variam de 400 compostos (Pathogen Box e Pandemic Box) a 20-40.000 ou até 150.000 compostos com grande diversidade química. Todas as proteínas do coronavirus SARS-Cov-2 relevantes como potenciais alvos para fármacos antivirais serão clonadas e expressas na forma recombinante em E. coli, e serão desenvolvidos ensaios bioquímicos e biofísicos para a identificação de inibidores e ligantes. A identificação de hits contra o SARS-Cov-2 será importante não apenas para o seu desenvolvimento futuro como candidatos a novos fármacos antivirais, mas o conhecimento de suas estruturas químicas poderão imediatamente nos auxiliar no esforço emergencial de reposicionamento de fármacos já em uso clínico para outras indicações terapêuticas, pela comparação de seus grupos farmacofóricos ativos e métodos de bioisosterismo. Com a possibilidade do surgimento de mutantes de escape imunológico, será realizado o sequenciamento de genomas de SARS-CoV-2 e isolamento viral durante o período de ocorrência da pandemia no Brasil para identificar eventuais mutantes de escape na região de ligação do receptor. Em outra frente de pesquisas, serão desenvolvidas rotas sintéticas simples e alternativas para os fármacos já aprovados para uso em humanos e que estão sendo identificados como eficazes, ainda que parcialmente, no tratamento da COVID-19. (AU)

Publicações científicas

(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)

FREIRE, MARJORIE C. L. C.; NOSKE, GABRIELA D.; BITENCOURT, NATALIA V.; SANCHES, PAULO R. S.; SANTOS-FILHO, NORIVAL A.; GAWRILJUK, VICTOR O.; DE SOUZA, EDUARDO P.; NOGUEIRA, VICTOR H. R.; DE GODOY, MARIANA O.; NAKAMURA, ALINE M.; et al. Non-Toxic Dimeric Peptides Derived from the Bothropstoxin-I Are Potent SARS-CoV-2 and Papain-like Protease Inhibitors. Molecules, v. 26, n. 16, AUG 2021. (18/17095-8, 20/04602-9, 13/07600-3, 20/05761-3, 20/12519-4, 18/25600-4, 16/19712-9, 16/13884-2, 18/13588-0)

CUNHA, MARIELTON DOS PASSOS; DUARTE-NETO, AMARO NUNES; POUR, SHAHAB ZAKI; HAJJAR, LUDHMILA ABRAHAO; FRASSETTO, FERNANDO PEREIRA; DOLHNIKOFF, MARISA; DO NASCIMENTO SALDIVA, PAULO HILARIO; DE ANDRADE ZANOTTO, PAOLO MARINHO. Systemic dengue infection associated with a new dengue virus type 2 introduction in Brazil - a case report. BMC INFECTIOUS DISEASES, v. 21, n. 1, APR 1 2021. (20/04602-9, 13/21728-2, 17/23281-6, 16/08204-2)