Desenvolvimento de novas plataformas de PEGuilação de proteínas com potencial terapêutico com recurso à microfluídica

• Processo: 18/25994-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 21 de junho de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Carlota de Oliveira Rangel Yagui
• Beneficiário: João Henrique Picado Madalena Santos
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08617-7 - Produção de L-asparaginase extracelular: da bioprospecção à engenharia de um biofármaco antileucêmico, AP.TEM
• Assunto(s): Sistema de duas fases aquosas Biofármacos Microfluídica Purificação Biotecnologia farmacêutica Processos biotecnológicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofármacos | biotecnologia farmacêutica | Microfluídica | peguilação de proteínas | purificação | Sistemas Aquosos Bifásicos | Processos Biotecnológicos

Resumo

A PEGuilação de proteínas terapêuticas tem sido empregada para a melhoria do desempenho (considerando a imunogenicidade e tempo de meia vida no plasma) de biofármacos. Apesar das vantagens dos biofármacos PEGuilados, as reações paralelas entre o PEG reativo e os aminoácidos funcionais das proteínas resultam em heterogeneidade de espécies PEGuiladas. Este problema, associado à hidrólise do PEG reativo são limitações da técnica. Além disso, a purificação das proteínas PEGuiladas é complexa e pouco eficiente, comprometendo a viabilidade económica do processo. Neste projeto estudaremos reações de PEGuilação mais eficientes para as proteínas L-asparaginase e catalase empregando-se a tecnologia de microfluídica. O processo contínuo de reação de PEGuilação será desenvolvido em micro-reatores e serão investigados sistemas aquosos bifásicos (ABS) para a purificação, tanto por microfluídica como através da técnica de cromatografia de partição centrífuga (CPC). Como resultados esperados, pretende-se desenvolver uma reação de PEGuilação em micro-reatores para as duas proteínas terapêuticas em fluxo contínuo, sítio-específica, com maior rendimento, menor tempo de reação e aplicando menor quantidade de PEG reativo do que a praticada atualmente em escala laboratorial. Outro resultado esperado será o desenvolvimento de um processo de purificação em contínuo com ABS associado à etapa de reação com recurso à microfluídica. Será igualmente implementada a otimização da técnica em purificação em contínuo utilizando a tecnologia de CPC, permitindo a separação eficiente de formas de proteína PEGuiladas com elevada pureza.

Publicações científicas

(13)

(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)

SILVA, AMANDA R. P.; GUIMARAES, MARINA S.; RABELO, JHENIFFER; HERRERA BELEN, LISANDRA; JOSE PERECIN, CAIO; FARIAS, JORGE G.; SANTOS, JOAO H. P. M.; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. Recent advances in the design of antimicrobial peptide conjugates. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B, v. 10, n. 19, p. 15-pg., 2022-02-22. (18/25994-2)

D'ANGELO, NATALIA A.; NORONHA, MARIANA A.; CAMARA, MAYRA C. C.; KURNIK, ISABELLE S.; FENG, CHUYING; ARAUJO, VICTOR H. S.; SANTOS, JOAO H. P. M.; FEITOSA, VALKER; V.D. MOLINO, JOAO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.; et al. Doxorubicin nanoformulations on therapy against cancer: An overview from the last 10 years. BIOMATERIALS ADVANCES, v. 133, p. 23-pg., 2022-02-01. (18/10799-0, 18/25994-2, 17/10789-1, 20/03727-2, 19/08549-8)

SANTOS, JOAO H. P. M.; FEITOSA, VALKER A.; MENEGUETTI, GIOVANNA P.; CARRETERO, GUSTAVO; COUTINHO, JOAO A. P.; VENTURA, SONIA P. M.; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. Lysine-PEGylated Cytochrome C with Enhanced Shelf-Life Stability. BIOSENSORS-BASEL, v. 12, n. 2, p. 13-pg., 2022-02-01. (16/22065-5, 18/25994-2)

SANTOS, JOAO H. P. M.; MENDONCA, CARLOS M. N.; SILVA, AMANDA R. P.; OLIVEIRA, RICARDO P. S.; PESSOA JR, ADALBERTO; COUTINHO, JOAO A. P.; VENTURA, SONIA P. M.; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. An integrated process combining the reaction and purification of PEGylated proteins. GREEN CHEMISTRY, v. 21, n. 23, p. 6407-6418, DEC 7 2019. (16/22065-5, 13/08617-7, 18/25994-2)

SANTOS, JOAO H. P. M.; MARTINS, MARGARIDA; SILVA, AMANDA R. P.; CUNHA, JHENIFFER R.; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.; VENTURA, SONIA P. M.. Imidazolium-based Ionic Liquids as Adjuvants to Form Polyethylene Glycol with Salt Buffer Aqueous Biphasic Systems. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 65, n. 8, p. 3794-3801, AUG 13 2020. (16/22065-5, 18/25994-2)

MAGRI, AGNES; PIMENTA, MARCELA V.; SANTOS, JOAO H. P. M.; COUTINHO, JOAO A. P.; VENTURA, SONIA P. M.; MONTEIRO, GISELE; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.; PEREIRA, JORGE F. B.. Controlling the l-asparaginase extraction and purification by the appropriate selection of polymer/salt-based aqueous biphasic systems. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 95, n. 4, p. 1016-1027, APR 2020. (13/08617-7, 18/15104-0, 14/16424-7, 18/25994-2, 14/19793-3, 15/07749-2)

TORRES-OBREQUE, KARIN M.; MENEGUETTI, GIOVANNA P.; MUSO-CACHUMBA, JORGE J.; FEITOSA, VALKER A.; SANTOS, JOAO H. P. M.; VENTURA, SONIA P. M.; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. Building better biobetters: From fundamentals to industrial application. DRUG DISCOVERY TODAY, v. 27, n. 1, p. 65-81, JAN 2022. (16/22065-5, 18/25994-2)

SOARES, BRUNA P.; SANTOS, JOAO H. P. M.; MARTINS, MARGARIDA; ALMEIDA, MAFALDA R.; SANTOS, V, NATHALIA; FREIRE, MARA G.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; COUTINHO, JOAO A. P.; PEREIRA, JORGE F. B.; VENTURA, SONIA P. M.. Purification of green fluorescent protein using fast centrifugal partition chromatography. Separation and Purification Technology, v. 257, FEB 15 2021. (14/16424-7, 18/25994-2, 16/07529-5)

PILLACA-PULLO, OMAR S.; INTIQUILLA, ARTURO; SANTOS, JOAO H. P. M.; SANCHEZ-MOGUEL, IGNACIO; BRANDELLI, ADRIANO; ZAVALETA, I, AMPARO. urification of Pseudomonas sp. proteases through aqueous biphasic systems as an alternative source to obtain bioactive protein hydrolysate. BIOTECHNOLOGY PROGRESS, v. 37, n. 3, APR 2020. (18/25994-2)

FREIRE, ROMINNE KARLA BARROS; MENDONCA, CARLOS MIGUEL NOBREGA; FERRARO, RAFAEL BERTELLI; MOGUEL, IGNACIO SANCHEZ; TONSO, ALDO; LOURENCO, FELIPE REBELLO; SANTOS, JOAO HENRIQUE PICADO MADALENA; SETTE, LARA DURAES; PESSOA JUNIOR, ADALBERTO. Glutaminase-free L-asparaginase production byLeucosporidium muscorumisolated from Antarctic marine-sediment. PREPARATIVE BIOCHEMISTRY & BIOTECHNOLOGY, v. 51, n. 3, SEP 2020. (18/25994-2, 13/08617-7)

SANTOS, JOAO H. P. M.; BRUMANO, LARISSA P.; PESSOA, JR., ADALBERTO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. Tailoring Protein PEGylation Reaction: An Undergraduate Laboratory Experiment. Journal of Chemical Education, v. 97, n. 5, p. 1443-1447, MAY 12 2020. (17/21819-9, 16/22065-5, 13/08617-7, 18/25994-2)

TORRES-OBREQUE, KARIN; KLEINGESINDS, EDUARDO KREBS; SANTOS, JOAO H. P. M.; CARRETERO, GUSTAVO; RABELO, JHENIFFER; CONVERTI, ATTILIO; MONTEIRO, GISELE; PESSOA JR, ADALBERTO; RANGEL-YAGUI, CARLOTA O.. PEGylation versus glycosylation: effect on the thermodynamics and thermostability of crisantaspase. PREPARATIVE BIOCHEMISTRY & BIOTECHNOLOGY, v. N/A, p. 11-pg., 2023-09-11. (16/22065-5, 17/20384-9, 13/08617-7, 18/25994-2)

MARTINS, MARGARIDA; SOARES, BRUNA P.; SANTOS, JOAO H. P. M.; BHARMORIA, PANKAJ; ACOSTA, MARIO A. TORRES; DIAS, V, ANA C. R.; COUTINHO, JOAO A. P.; VENTURA, SONIA P. M.. Sustainable Strategy Based on Induced Precipitation for the Purification of Phycobiliproteins. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 9, n. 10, p. 3942-3954, MAR 15 2021. (18/25994-2)