Desenho e caracterização de peptídeos bioativos híbridos para aplicação terapêutica e funcionalização com nanopartículas

• Processo: 21/04316-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Katia da Conceição
• Beneficiário: Katia da Conceição
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Dayane Batista Tada ; Miguel Augusto Rico Botas Castanho ; Montserrat Heras Corominas
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/13845-8 - Avaliação da toxicidade in vivo de peptídeos bioativos nos modelos alternativos Galleria mellonella e Danio rerio, BP.TT; 22/06418-6 - Avaliação da toxicidade in vivo de peptídeos bioativos nos modelos alternativos Galleria mellonella e Danio rerio, BP.TT
• Assunto(s): Biotecnologia Desenho racional de fármacos Peptídeos bioativos Peptídeos híbridos Anti-infecciosos Nanopartículas Danio rerio Galleria mellonella
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antimicrobiano | Danio rerio | Desenho racional | Galleria mellonella | Nanopartículas | Peptídeos híbridos | Biotecnologia

Resumo

É notório que muitos organismos multicelulares produzem uma variedade de peptídeos, nomeadamente peptídeos de defesa do hospedeiro e peptídeos antimicrobianos (PAMs), que são armas defensivas eficazes contra uma ampla gama de patógenos, incluindo bactérias, fungos, vírus envelopados, protozoários, bem como células tumorais. Devido à sua versatilidade e sequência ilimitado, os PAMs podem ser racionalmente projetados modulando determinantes físico-químicos para favorecer os parâmetros biológicos desejados e transformados em novas moléculas terapêuticas. O presente projeto propõe o uso de parâmetros estruturais e físico-químicos chave, em combinação com engenharia racional, em ferramentas de bioinformática, para desenhar peptídeos a partir de toxinas e projetar novas estruturas híbridas inspirados nos conhecidos peptídeos naturais. Investigaremos características importantes como composição de aminoácidos, estruturas secundárias, cargas líquidas, anfipaticidade, atividade antimicrobiana e antitumoral. Modelos alternativos como Galleria mellonella e Danio rerio (zebrafish) serão usados para avaliar a toxicidade de peptídeos, onde apresentam-se como modelos confiáveis de invertebrados e vertebrados para determinar a toxicidade no desenvolvimento, a toxicidade geral e para realizar uma triagem inicial dos peptídeos projetados. Estudos biofísicos em membranas celulares e modelos de membranas utilizados amplamente, são propostos no projeto, podem inferir informações sobre ação dos peptídeos nas características eletrostáticas e elásticas da membrana. Espera-se que os peptídeos criados apresentem características fisicoquímicas necessárias para sua atividade farmacológica e baixa toxicidade. Por último, pretendemos funcionalizar nanopartículas (NPs) com peptídeos híbridos selecionados. O desafio de funcionalização dos peptídeos com nanopartículas, pode potencializar a eficiência terapêutica dos peptídeos pela entrega direcionada, bem como pelo efeito sinérgico do peptídeo-NP. Este estudo pode revelar a potência terapêutica de um novo peptídeo híbrido (composto protótipo) e dá suporte para o uso de design racional no desenvolvimento de novos fármacos peptídicos. (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)

DE CENA, GABRIELLE LUPETI; SCAVASSA, BRUNA VITORIA; CONCEICAO, KATIA. In Silico Prediction of Anti-Infective and Cell-Penetrating Peptides from Thalassophryne nattereri Natterin Toxins. PHARMACEUTICALS, v. 15, n. 9, p. 24-pg., 2022-09-01. (21/04316-9)

DE ANDRADE, VITOR M.; DE OLIVEIRA, VITOR D. M.; BARCICK, UILLA; RAMU, VASANTHAKUMAR G.; HERAS, MONTSERRAT; BARDAJI, EDUARD R.; CASTANHO, MIGUEL A. R. B.; ZELANIS, ANDRE; CAPELLA, ALINE; JUNQUEIRA, JULIANA C.; et al. Mechanistic insights on the antibacterial action of the kyotorphin peptide derivatives revealed by in vitro studies and Galleria mellonella proteomic analysis. Microbial Pathogenesis, v. 189, p. 14-pg., 2024-03-05. (21/04316-9)

DE JESUS, TEIXEIRA ALISON; LUPETI, DE CENA GABRIELLE; MARTINS, ANDRADE VITOR; SILVA, CARVALHO ISABEL CHAVES; DELFINO, PEDRECA MARIA GORETTI; FERREIRA, MACEDO ERENILDA; BATISTA, TADA DAYANE; KATIA, CONCEICAO. Polymyxin B Loaded Poly Lactic-Co-Glycolic Acid Nanoparticles Retains Antimicrobial Activity and Reduces Kidney Cells Damage. BIONANOSCIENCE, v. 15, n. 1, p. 13-pg., 2025-03-01. (21/04316-9)