Descoberta de Derivados de Acridina e de Marinoquinolina como Inibidores de Plasmodium falciparum

• Processo: 18/07287-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Rafael Victorio Carvalho Guido
• Beneficiário: Guilherme Eduardo de Souza
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07600-3 - CIBFar - Centro de Inovação em Biodiversidade e Fármacos, AP.CEPID
• Assunto(s): Plasmodium falciparum Malária Cristalografia Fármacos Inibidores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cristalografia | Enolase | fármaco | inibidor | malária | Plasmodium falciparum | Cristalografia de Proteínas e Planejamento de Fármacos

Resumo

A malária é um problema de saúde pública global, apresentando altas taxas de mortalidade, principalmente em países do continente Africano. No Brasil, a malária tem um impacto bastante relevante, sendo que em 2016 foram reportados 118 mil novos casos, incidência que aumentou cerca de 50% em 2017, com 175 mil novos casos reportados. Neste cenário, novas alternativas terapêuticas com mecanismo de ação inovador são extremamente necessárias. As enzimas glicolíticas desempenham funções importantes na biologia do Plasmodium spp. Por exemplo, nos estágios intraeritrocitários do Plasmodium falciparum, a principal via metabólica de obtenção energética é a glicólise. A enzima enolase (EC 4.2.1.11), presente nesta via, catalisa a interconversão reversível do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato, e verificou-se que a enzima está associada com núcleo, vacúolo digestivo, citoesqueleto, ancorada em membranas, no plasma e envolvida no processo de invasão celular, exibindo funções não-glicolíticas. Portanto, Pfeno é um alvo atrativo para o desenvolvimento de fármacos antimaláricos. O objetivo deste projeto é descobrir novos compostos líderes promissores para o tratamento da malária com base nos estudos de relação estrutura-atividade (SAR) de duas séries de moléculas com perfis de atividade e segurança adequados. A primeira investigada será a de derivados acridínicos, que foi identificada previamente na triagem da coleção Malaria Box como inibidor da enzima enolase de P. falciparum (Pfeno IC50 = 225 µM) e inibidor do crescimento in vitro de P. falciparum (EC50 = 74 nM). A segunda série investigada será a de derivados marinoquinolinícos, que demonstraram ser inibidores potentes contra as cepas sensível (EC50_3D7 = 39 nM) e resistente (EC50_K1 = 41 µM), bem como inibidores extremamente seletivos (SI > 6400). Métodos e estratégias em biologia molecular estrutural e química medicinal serão utilizados para o planejamento de compostos com propriedades otimizadas através da integração dos estudos em síntese orgânica, SAR e planejamento baseado em estrutura do ligante (LBDD) e do alvo molecular (SBDD). Os compostos serão avaliados em ensaios biológicos padronizados contra o parasito (cepas sensível e resistente) e enzimático (Pfeno) para a determinação da potência inibitória e estudos de SAR. Para os compostos que apresentarem inibição significativa da enzima Pfeno, estudos cristalográficos serão empregados para a determinação do modo de ligação do inibidor e aplicação de métodos de SBDD. O Instituto de Física de São Carlos - USP possui vasta experiência em química medicinal e biologia estrutural, consagrada pela criação do Centro de Pesquisa e Inovação em Biodiversidade e Fármacos (CIBFar-CEPID). Nosso Centro possui instalações e equipamentos adequados para o processo de descoberta de novos candidatos a fármacos, agregando todos os fatores fundamentais para a realização do projeto proposto. É importante mencionar que o grupo faz parte do conjunto de laboratórios associados da organização sem fins lucrativos Medicines for Malaria Venture (MMV), atuando como parceiro do MMV na descoberta de novos candidatos a fármacos antimaláricos.

Publicações científicas

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(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)

LUCZYWO, AYELEN; GONZALEZ, LUCIA G.; AGUIAR, ANNA C. C.; OLIVEIRA DE SOUZA, JULIANA; SOUZA, GUILHERME E.; OLIVA, GLAUCIUS; AGUILAR, LUIS F.; CASAL, JUAN J.; GUIDO, RAFAEL V. C.; ASIS, SILVIA E.; et al. 3-aryl-indolinones derivatives as antiplasmodial agents: synthesis, biological activity and computational analysis. NATURAL PRODUCT RESEARCH, FEB 2021. (18/07287-7, 17/26679-0, 13/07600-3)

IRABUENA, CAMILA; SCARONE, LAURA; EDUARDO DE SOUZA, GUILHERME; CAMPOS AGUIAR, ANNA CAROLINE; ROSSI MENDES, GIOVANA; CARVALHO GUIDO, RAFAEL VICTORIO; SERRA, GLORIA. ynthesis and antiplasmodial assessment of nitazoxanide and analogs as new antimalarial candidate. MEDICINAL CHEMISTRY RESEARCH, v. 31, n. 3, p. 426-435, MAR 2022. (13/07600-3, 18/07287-7, 20/12904-5)

BARBOSA, CAMILA S.; AHMAD, ANEES; MALUF, SARAH EL CHAMY; MOURA, IGOR M. R.; SOUZA, GUILHERME E.; GUERRA, GIOVANNA A. H.; BARROS, ROBERTO R. MORAES; GAZARINI, MARCOS L.; AGUIAR, ANNA C. C.; BURTOLOSO, ANTONIO C. B.; et al. Synthesis, Structure-Activity Relationships, and Parasitological Profiling of Brussonol Derivatives as New Plasmodium falciparum Inhibitors. PHARMACEUTICALS, v. 15, n. 7, p. 21-pg., 2022-07-01. (13/07600-3, 21/03977-1, 20/14429-2, 19/17721-9, 19/19708-0, 20/12904-5, 18/06219-8, 15/20084-0, 18/07287-7, 13/18009-4, 21/14319-5)

LUCZYWO, AYELEN; GONZALEZ, LUCIA G.; AGUIAR, ANNA C. C.; OLIVEIRA DE SOUZA, JULIANA; SOUZA, GUILHERME E.; OLIVA, GLAUCIUS; AGUILAR, LUIS F.; CASAL, JUAN J.; GUIDO, RAFAEL V. C.; ASIS, SILVIA E.; et al. 3-aryl-indolinones derivatives as antiplasmodial agents: synthesis, biological activity and computational analysis. NATURAL PRODUCT RESEARCH, v. 36, n. 15, p. 7-pg., 2021-02-24. (13/07600-3, 17/26679-0, 18/07287-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SOUZA, Guilherme Eduardo de. Descoberta de derivados de marinoquinolina como inibidores de Plasmodium falciparum. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.