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Produção de L-asparaginase extracelular: da bioprospecção à engenharia de um biofármaco antileucêmico

Processo: 13/08617-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2014 - 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Adalberto Pessoa Junior
Beneficiário:Adalberto Pessoa Junior
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Gisele Monteiro ; Marcos Antonio de Oliveira
Pesq. associados: Attilio Converti ; Carlota de Oliveira Rangel Yagui ; Cristina Maria de Souza Motta ; João Carlos Monteiro de Carvalho ; Jorge Gonzalo Farias Avendano ; Lara Durães Sette ; Pérola de Oliveira e Magalhães ; Priscila Gava Mazzola ; Sandra Helena Poliselli Farsky
Auxílios(s) vinculado(s):15/02482-8 - EMU concedido no processo 2013/08617-7 - HPLC acoplado ao espectrômetro de massas, AP.EMU
14/50237-0 - Produção e purificação de proteínas recombinantes de interesse farmacêutico, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):18/25994-2 - Desenvolvimento de novas plataformas de peguilação de proteínas com potencial terapêutico com recurso à microfluídica, BP.PD
18/24926-3 - Produção de L-asparaginase por Escherichia coli recombinante em cultivo de alta densidade para uma aplicação farmacêutica, BP.DR
18/25133-7 - Produção e caracterização de lipossomos e polimerossomos para encapsulação de L-asparaginase, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 17/20384-9 - Desenvolvimento de processo de purificação de L-asparaginase humanizada e sua caracterização, BP.DR
18/15041-8 - Expressão de L-asparaginase de Erwinia chrysanthemi em tecnologia de síntese proteica livre de células, BP.MS
17/25272-4 - Asparaginase1 de Saccharomyces Cerevisiae: investigação dos efeitos funcionais e estruturais da Cauda N-terminal, BP.IC
18/03734-9 - Aplicação da filosofia "quality by design" no desenvolvimento do processo produtivo da enzima quimioterápica L-asparaginase, BP.PD
17/21819-9 - Otimização e viabilidade econômica do processo de Produção de L-asparaginase recombinante para aplicação farmacêutica, BP.PD
17/27230-7 - Expressão heteróloga e caracterização funcional e estrutural da asparaginase RmASP1 de Rhodotorula mucilaginosa, BP.IC
17/25065-9 - Produção de L-asparaginase por Pichia pastoris em cultivos descontínuos-alimentados em biorreatores, BP.DD
17/12458-2 - Características bioquímicas e atividade antitumoral da proteína recombinante L-asparaginase I small, BP.IC
16/25896-5 - Caracterização bioquímica e avaliação citotóxica de isoformas mutantes de L-Asparaginase II de Dickeya chrysanthemi (Erwinia chrysanthemi), BP.DR
16/19245-1 - Avaliação de cepas bacterianas na superexpressão da enzima antileucêmica L-asparaginase de Escherichia coli, BP.IC
16/16221-4 - Desenvolvimento de polimerossomos permeáveis à L-asparagina para encapsulação de L-asparaginase, BP.PD
16/15787-4 - Clonagem de L-asparaginase de Escherichia coli em linhagem de Pichia Pastoris com glicosilação humanizada, BP.IC
16/01869-9 - Bioprocessos alternativos de purificação de L-asparaginase terapêutica para leucemia linfoide aguda (LLA), BP.MS
16/09138-3 - Engenharia da porção secretória sinalizadora de asparaginase de Saccharomyces Cerevisiae para produção de biofármaco extracelular, BP.IC
15/24463-5 - Caracterização de L-asparaginase de Erwinia chrysanthemi melhorada por evolução sintética de proteínas e otimização das condições de produção, BP.DD
15/20866-8 - L-asparaginase 1 de Saccharomyces cerevisiae: modificações racionais visando a modulação das características cinéticas sobre diferentes substratos, BP.IC
15/04349-3 - Triagem de moléculas inibitórias da peroxirredoxina II humana, visando o tratamento para a Leucemia Linfóide Aguda (LLA), BP.MS
14/22039-9 - Caracterização funcional, estrutural e modificação racional da ASPaseM: um novo fármaco para o tratamento da anemia linfóide aguda?, BP.DD
14/10456-4 - Desenvolvimento e caracterização de Polimerossomos de poli (óxido de Etileno-beta-ácido láctico) (PEG-PLA) para veiculação de L-asparaginase recombinante, BP.DR - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Microbiologia industrial  Asparaginase  Biofarmacologia  Bioprocessos  Engenharia de proteínas  Antineoplásicos  Bioprospecção  Fungos 

Resumo

Há forte tendência mundial em buscar rotas alternativas para produção de princípios ativos farmacêuticos obtidos por processos biotecnológicos. Contudo, tanto na pesquisa quanto na produção industrial farmacêutica, o Brasil apresenta fraca expressão no cenário mundial. Agravando a situação, fornecedores internacionais de biofármacos para o Brasil estão perdendo o interesse no mercado e descontinuando a produção de diversos desses, principalmente os relacionados ao tratamento onco-hematológico. Nesse contexto, o presente projeto temático propõe a união de diversas competências científicas e tecnológicas para a obtenção de um processo industrialmente viável de produção biotecnológica de L-Asparaginase, biofármaco amplamente utilizado no tratamento de leucemias. Duas grandes frentes serão abordadas: a otimização de processos de produção endógena e heteróloga da enzima, com grupos de bioprospecção de fungos dos mais variados biomas; e a engenharia racional de proteínas que utilizará como scaffold as L-Aparaginases de Saccharomyces cerevisiae para estudos comparativos com as isoformas bacterianas atualmente empregadas na terapêutica. Além de obtenção de estruturas cristalográficas que guiarão as mutações sítio-dirigidas, mutações randômicas produzidas por evolução sintética de proteínas serão avaliadas. Para melhorar aspectos de estabilidade, biodisponibilidade, toxicidade e alergenicidade, problemas observados com as formulações bacterianas, serão utilizadas diversas abordagens nanotecnológicas como peguilação e encapsulação em vesículas poliméricas. A proposta pretende gerar um biofármaco produzido nacionalmente. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Proteína isolada da levedura do pão mostra potencial contra células de leucemia 

Publicações científicas (25)
(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)
APOLINARIO, ALEXSANDRA CONCEICAO; FERRARO, RAFAEL BERTELLI; DE OLIVEIRA, CAMILA AREIAS; PESSOA, JR., ADALBERTO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA. Quality-by-Design Approach for Biological API Encapsulation into Polymersomes Using ``Off-the-Shelf{''} Materials: a Study on L-Asparaginase. AAPS PHARMSCITECH, v. 20, n. 6 AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
DA ROCHA, W. R. V.; COSTA-SILVA, T. A.; AGAMEZ-MONTALVO, G. S.; FEITOSA, V. A.; MACHADO, S. E. F.; DE SOUZA LIMA, G. M.; PESSOA-, JR., A.; ALVES, H. S. Screening and optimizing fermentation production of l-asparaginase by Aspergillus terreus strain S-18 isolated from the Brazilian Caatinga Biome. Journal of Applied Microbiology, v. 126, n. 5, p. 1426-1437, MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
MEDEIROS DE BRITO, ANNA EMMANUELA; PESSOA, JR., ADALBERTO; CONVERTI, ATTILIO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA; DA SILVA, JOSE ALEXSANDRO; APOLINARIO, ALEXSANDRA CONCEICAO. Poly (lactic-co-glycolic acid) nanospheres allow for high L-asparaginase encapsulation yield and activity. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 98, p. 524-534, MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
TORRES-OBREQUE, KARIN; MENEGUETTI, GIOVANNA PASTORE; CUSTODIO, DEBORA; MONTEIRO, GISELE; PESSOA-JUNIOR, ADALBERTO; DE OLIVEIRA RANGEL-YAGUI, CARLOTA. Production of a novel N-terminal PEGylated crisantaspase. Biotechnology and Applied Biochemistry, v. 66, n. 3, p. 281-289, MAY-JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
EFFER, BRIAN; LIMA, GUILHERME MEIRA; CABARCA, SINDY; PESSOA, ADALBERTO; FARIAS, JORGE G.; MONTEIRO, GISELE. L-Asparaginase from E. chrysanthemi expressed in glycoswitch: effect of His-Tag fusion on the extracellular expression. PREPARATIVE BIOCHEMISTRY & BIOTECHNOLOGY, v. 49, n. 7 APR 2019. Citações Web of Science: 0.
MENEGUETTI, GIOVANNA PASTORE; PICADO MADALENA SANTOS, JOAO HENRIQUE; TORRES OBREQUE, KARIN MARIANA; VAZ BARBOSA, CHRISTIANO MARCELLO; MONTEIRO, GISELE; POLISELLI FARSKY, SANDRA HELENA; DE OLIVEIRA, ADRIANO MARIM; ANGELI, CLAUDIA BLANES; PALMISANO, GIUSEPPE; MARQUES VENTURA, SONIA PATRICIA; PESSOA-JUNIOR, ADALBERTO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA. Novel site-specific PEGylated L-asparaginase. PLoS One, v. 14, n. 2 FEB 12 2019. Citações Web of Science: 1.
RODRIGUES, DAVID; PILLACA-PULLO, OMAR; TORRES-OBREQUE, KARIN; FLORES-SANTOS, JUAN; SANCHEZ-MOGUEL, IGNACIO; PIMENTA, V, MARCELA; BASI, TAJINDAR; CONVERTI, ATTILIO; LOPES, ANDRE M.; MONTEIRO, GISELE; FONSECA, LUIS P.; PESSOA JR, ADALBERTO. Fed-Batch Production of Saccharomyces cerevisiae L-Asparaginase II by Recombinant Pichia pastoris MUTs Strain. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 7, FEB 8 2019. Citações Web of Science: 0.
BRUMANO, LARISSA PEREIRA; SANTOS DA SILVA, FRANCISCO VITOR; COSTA-SILVA, TALES ALEXANDRE; APOLINARIO, ALEXSANDRA CONCEICAO; PICADO MADALENA SANTOS, JOAO HENRIQUE; KLEINGESINDS, EDUARDO KREBS; MONTEIRO, GISELE; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA; BENYAHIA, BRAHIM; PESSOA JUNIOR, ADALBERTO. Development of L-Asparaginase Biobetters: Current Research Status and Review of the Desirable Quality Profiles. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 6, JAN 10 2019. Citações Web of Science: 2.
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SANTOS, JOAO H. P. M.; COSTA, IRIS M.; MOLINO, JOAO V. D.; LEITE, MARIANA S. M.; PIMENTA, MARCELA V.; COUTINHO, JOAO A. P.; PESSOA, JR., ADALBERTO; VENTURA, SONIA P. M.; LOPES, ANDRE M.; MONTEIRO, GISELE. Heterologous expression and purification of active L-asparaginase I of Saccharomyces cerevisiae in Escherichia coli host. BIOTECHNOLOGY PROGRESS, v. 33, n. 2, p. 416-424, MAR-APR 2017. Citações Web of Science: 3.
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JOZALA, ANGELA FAUSTINO; DE LENCASTRE-NOVAES, LETICIA CELIA; LOPES, ANDRE MORENI; SANTOS-EBINUMA, VALERIA DE CARVALHO; MAZZOLA, PRISCILA GAVA; PESSOA-, JR., ADALBERTO; GROTTO, DENISE; GERENUTTI, MARLI; CHAUD, MARCO VINICIUS. Bacterial nanocellulose production and application: a 10-year overview. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 100, n. 5, p. 2063-2072, MAR 2016. Citações Web of Science: 74.
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TUNDISI, LOUISE L.; COELHO, DIEGO F.; ZANCHETTA, BEATRIZ; MORIEL, PATRICIA; PESSOA, JR., ADALBERTO; TAMBOURGI, ELIAS B.; SILVEIRA, EDGAR; MAZZOLA, PRISCILA G. L-Asparaginase Purification. SEPARATION AND PURIFICATION REVIEWS, v. 46, n. 1, p. 35-43, 2016. Citações Web of Science: 4.
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BONUGLI-SANTOS, RAFAELLA C.; DOS SANTOS VASCONCELOS, MARIA R.; PASSARINI, MICHEL R. Z.; VIEIRA, GABRIELA A. L.; LOPES, VIVIANE C. P.; MAINARDI, PEDRO H.; DOS SANTOS, JULIANA A.; DUARTE, LIDIA DE AZEVEDO; OTERO, IGOR V. R.; DA SILVA YOSHIDA, ALINE M.; FEITOSA, VALKER A.; PESSOA, JR., ADALBERTO; SETTE, LARA D. Marine-derived fungi: diversity of enzymes and biotechnological applications. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 6, APR 10 2015. Citações Web of Science: 42.

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MÉTODO DE OBTENÇÃO DE L-ASPARAGINASE RECOMBINANTE DE BAIXA MASSA MOLAR, L-ASPARAGINASE RECOMBINANTE E USO DA MESMA BR1020160247020 - Universidade de São Paulo (USP) ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) . Marcos Antonio de Oliveira; Gisele Monteiro de Souza; Adalberto Pessoa Junior; Leonardo Schultz da Silva; Iris Munhoz Costa; Marcos Hiraki Toyama; Sandra Helena Poliselli Farsky - 21 de outubro de 2016

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