Relevance of multi-species phenotypic assays in Leishmania early drug discovery : Relevância de ensaios fenotípicos com diversas espécies de Leishmania na descoberta inicial de fármacos

Autor(es)

Thalita Camêlo da Silva Ferreira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-02-27

Membros da banca

Elizabeth Bilsland; André Gustavo Tempone Cardoso; Jadel Muller Kratz; Rafael Lemos Miguez Couñago

• Orientador: Lucio Holanda Gondim de Freitas Junior

Resumo

As leishmanioses são um grupo de doenças associadas à pobreza causadas por protozoários do gênero Leishmania. A complexidade desse kinetoplastídeo é evidenciada por aspectos biológicos, ecológicos e epidemiológicos. Essas doenças são endêmicas em mais de 98 países e acometem em torno de 12 milhões de pessoas. Aproximadamente 20 espécies de Leishmania infectam humanos e são transmitidas por 78 espécies de flebotomíneos. Uma vez infectados, os pacientes podem desenvolver diversas patologias dentre as quais as mais comuns são: leishmaniose cutânea, leishmaniose mucocutânea e leishmaniose visceral. Múltiplos determinantes estão envolvidos na manifestação clínica, incluindo complexas interações entre o parasita e o hospedeiro, além de fatores ambientais. As poucas farmacoterapias disponíveis são, em grande parte, insatisfatórias devido a baixa eficácia, pouca segurança, surgimento de resistência e outros aspectos relacionados ao tratamento (rota de administração, duração e custo elevado) que são incompatíveis com a realidade socioeconômica da população afetada. A atual conjuntura requer pesquisa focada na identificação de novas moléculas antileishmaniais. Devido aos avanços tecnológicos, atualmente é possível testar milhões de compostos de maneira contínua, entretanto, ainda é necessário o desenvolvimento de ensaios mais preditivos. É comum que grupos de pesquisa limitem os testes in vitro a uma única espécie, geralmente L. donovani, agente etiológico da doença visceral. Estabelecer ensaios com uma amostra representativa de espécies vicerotrópicas e dermotrópicas pode ser uma abordagem útil na priorização de compostos baseando-se no espectro de atividade. Este estudo objetivou a identificação de agentes antileishmaniais usando uma metodologia baseada em imagens. Uma padronização cuidadosa foi realizada para alcançar robustez e reprodutibilidade, focando em dois aspectos-chave: (i) o modelo biológico, determinando as condições para cultura da célula hospedeira e do parasita, parâmetros de infecção e tempo de exposição aos compostos; (ii) método de análise das imagens. O ensaio fenotípico foi estabelecido e validado para avaliar a atividade de compostos contra algumas das espécies dermotrópicas (L. amazonensis e L. braziliensis) e vicerotrópicas (L. donovani e L. infantum) mais relevantes clinicamente. Esse protocolo é semi-automatizado, baseia-se na infecção de células THP-1 com promastigotas em fase estacionária e tem potencial para ser adaptado a qualquer espécie infectiva in vitro, representando a base para descoberta de moléculas com amplo espectro. Um perfil espécie-específico foi observado na triagem de bibliotecas e uma quantidade reduzida de compostos foi ativa para todas as espécies. O teste da biblioteca Pathogen Box contra quatro espécies, juntamente com a análise da literatura, resultou na identificação de 12 compostos pan-antileishmaniais. Embora esses compostos terem atividade reportada contra kinetoplastídeos, o amplo espectro de ação contra diversas espécies de Leishmania não havia sido explorado. Os resultados obtidos nesse estudo demonstram o potencial da inserção de um conjunto de espécies nas etapas iniciais do processo de descoberta de novos fármacos, facilitando a prospecção, validação e progressão de compostos mais promissores. O painel de espécies, juntamente com outros ensaios secundários, é sugerido como integrante de um pipeline de ensaios celulares para Leishmania spp. objetivando a priorização de compostos baseada em aspectos cruciais além dos filtros tradicionalmente aplicados de propriedades físico-químicas e de toxicidade. (AU)

• Processo FAPESP: 15/10436-6 - Descoberta de novos compostos para tratamento da Leishmaniose cutânea e mucocutânea a partir de high content screening
• Beneficiário: Thalita Camelo da Silva Ferreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto