A metabolômica em multiplataforma no estudo de doenças negligenciadas

• Processo: 23/07993-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Marina Franco Maggi Tavares
• Beneficiário: Marina Franco Maggi Tavares
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alcindo Aparecido dos Santos ; Carolina Borsoi Moraes ; Eliana Nakano ; João Pedro Simon Farah ; Lucio Holanda Gondim de Freitas Junior
• Assunto(s): Doença de Chagas Doenças negligenciadas Esquistossomose Leishmaniose Metabolômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença de Chagas | doenças negligenciadas | esquistossomose | Leishmaniose | Metabolomica | Metabolômica

Resumo

O Centro de Estudos de Metabolômica em Multiplataforma (CEMM) no IQ-USP, criado durante a pandemia de COVID-19 (agosto de 2020), inaugurou uma linha de pesquisa inovadora, que pretende explorar as potencialidades da metabolômica global e alvo, em multiplataforma (uso de várias técnicas analíticas instrumentais hifenadas), para desvendar o mecanismo de ação, a nível molecular, de fármacos candidatos ao tratamento de doenças infecciosas e parasitárias. Entre as doenças de interesse no momento estão incluídas as infecciosas: chikungunya e febre amarela (arboviroses), ambas negligenciadas no Brasil, e a COVID-19, considerada emergente; além dessas há as doenças parasitárias negligenciadas: leishmaniose (na forma visceral é re-emergente) e doença de Chagas, ambas causadas por protozoários, além da esquistossomose, causada por helmintos. Há centenas de compostos em triagem no momento (técnicas de triagem de alto desempenho HTS, ou alto conteúdo, HCS), para um número impressionante de doenças no ICB-USP; esses compostos resultam de um esforço de síntese, extração, purificação e também cálculo teórico, desempenhado por colaboradores do CEMM, atuando em diferentes áreas de pesquisa no país e exterior, e são oriundos de simulação computacional, produtos naturais, bibliotecas químicas sintéticas, como também fármacos de reposicionamento.O projeto proposto aqui se insere então nessa ampla linha de pesquisa e visa elucidar especificamente o mecanismo de ação de compostos organo-calcogênicos contendo Se ou Te para três doenças parasitárias negligenciadas, que são priorizadas no Brasil: leishmaniose, doença de Chagas e esquistossomose. Os compostos sintéticos de Se e Te de interesse para cada doença serão selecionados a priori a partir de experimentos realizados in vitro, incluindo técnicas de triagem de alto desempenho ou de alto conteúdo, realizadas diretamente no parasita, ou em células hospedeiras infectadas e tratadas, contemplando uma biblioteca de cerca de 60 compostos sintéticos. Extratos celulares contendo o fármaco candidato (hit), assim como o princípio ativo do medicamento em uso na prática clínica (referência), serão preparados para os estudos metabolômicos comparativos posteriores. O conteúdo metabólico dos extratos celulares será então investigado por metabolômica global em multiplataforma, utilizando três técnicas analíticas de separação hifenadas a espectrometria de massas: cromatografia a gás (GC-MS/MS) e cromatografia a líquido nos modos fase reversa (RPLC-MS/MS) e interação hidrofílica (HILIC-MS/MS), buscando ampla cobertura metabólica. Técnicas estatísticas uni- e multi-variadas irão indicar os metabólitos discriminadores entre os grupos controle e teste estudados (parasita tratado versus não-tratado, 2 grupos; ou células hospedeiras infectadas ou não, tratadas ou não, 4 grupos, para o composto hit versus o composto de referência). Os metabólitos discriminadores serão então identificados por comparação de espectros de massas e características cromatográficas, em bancos de dados de acesso público e, posteriormente, associados a rotas metabólicas, para compor uma hipótese biológica que amplie o nosso entendimento a respeito do mecanismo de ação do fármaco candidato. Estudos de cunho teórico também serão conduzidos, onde descritores da estrutura molecular dos compostos das bibliotecas químicas serão correlacionados com dados de retenção (QSRR, do inglês, quantitative structure-retention relationships), obtidos por cromatografia eletrocinética em meio micelar (MEKC), com também com a atividade biológica (QSPR, do inglês, quantitative structure-property relationships). (AU)