Exploração da relação estrutura-função da Enzima DHODH no desenvolvimento de novas moléculas com ação tripanocida e leishmanicida

Resumo

As doenças infecciosas parasitárias afetam milhões de pessoas principalmente nas regiões mais pobres do planeta e representam uma crescente ameaça mundial. Consideradas doenças negligenciadas, as doenças infecciosas parasitárias também contribuem para a manutenção do quadro de desigualdade social, e representam um forte entrave ao desenvolvimento de diversos países. A maioria absoluta das mortes devido às doenças parasitárias ocorre em regiões situadas abaixo da linha do Equador. Sabe-se que hoje, mais de um bilhão de pessoas - um sétimo da população mundial - são afetadas por doenças tropicais. Em particular, as doenças causadas por parasitos da família dos tripanossomatídeos como Doença de Chagas, Leishmaniose e Doença do Sono incapacitam uma fração significativa de doentes. A necessidade de alternativas terapêuticas é clara, mas os investimentos globais em pesquisa e desenvolvimento (P&D) de fármacos e vacinas são extremamente insuficientes.Recentemente, a enzima diidroorotato desidrogenase foi validada como alvo terapêutico para o desenvolvimento de fármacos com atividade tripanocida. A DHODH pertence à via de síntese de novo de nucleotídeos de pirimidinas e catalisa a oxidação da molécula L-diidroorotato em orotato, através de um mecanismo dependente de FMN e receptores de elétrons. O presente projeto visa a utilização de técnicas de biologia estrutural e planejamento molecular baseado em estrutura de proteínas para a busca de compostos que apresentem atividade inibitória seletiva contra DHODH de tripanosomatídeos. Seguindo esta abordagem moderna, as etapas que envolvem o desenvolvimento do projeto são: (1) completo mapeamento do mecanismo catalítico da enzima DHODH, mediante combinação de técnicas de biologia molecular, bioquímica e biologia estrutural; (2) identificação de novos sítios de interação a serem explorados no planejamento de novos ligantes para DHODH; (3) identificação de moléculas com potencial ação inibitória contra a enzima DHODH através de varredura in silico em bancos de dados de compostos, ensaios "in vitro" na presença de produtos sintéticos e produtos naturais, com consequente determinação das constantes inibitórias através de ensaios de cinética enzimática na presença dos compostos identificados pela busca; (4) caracterização estrutural da interação entre a enzima e inibidores através de técnicas de difração de raios-X em monocristais; (5) proposição de modificações químicas nos compostos com ação inibitória contra DHODH, identificados pela busca e comprovados pelos ensaios de cinética enzimática, de forma a maximizar a seletividade e ação inibitória dos mesmos frente a enzima do parasito.