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Detalhes do Projeto de Pesquisa

Estudos experimentais e computacionais aplicados a doenças negligenciadas

Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers

Pesquisadores:

Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers

Fernanda Majolo


Órgãos Financiadores:
Fundação Vale do Taquari de Educação e Desenvolvimento - FUVATES
 

Resumo:
As doenças negligenciadas, apesar muitas apresentarem tratamento, ainda são uma das principais causas de morte em países subdesenvolvidos. Devido ao desinteresse de empresas farmacêuticas no desenvolvimento de medicamentos para essas enfermidades, é de extrema relevância o estudo de novas abordagens terapêuticas que possam auxiliar no tratamento de doenças negligenciadas. Com isso, um melhor entendimento sobre os seus mecanismos de infecção, persistência e evolução tornam-se etapas limitantes para o desenvolvimento de métodos diagnósticos mais eficientes, assim como, na identificação de novos alvos moleculares para a busca de novos fármacos. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo combinar abordagens experimentais e computacionais para a compreensão, prevenção e identificação de novos alvos terapêuticos aplicados a doenças negligenciadas. A ideia central é realizar experimentos de biologia molecular básica e biofísica molecular computacional para a proposição de novas moléculas, que possam atuar como moduladores da atividade enzimática, para proteínas envolvidas nos processos de infecção e/ou virulência.
 

 

Sub projetos
Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Pesquisador(a):

Gaby Renard

Jocelei Maria Chies

Rafael Andrade Caceres

José Fernando Ruggiero Bachega

Henrique Bunselmeyer Ferreira

Jeferson Camargo de Lima

Giandra Volpato 


Fontes Financiadoras:

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS


Resumo:

O presente projeto visa a aplicação de uma abordagem multidisciplinar para a predição do secretoma de Ideonella sakaiensis e a produção das proteínas recombinantes PET hidrolase e MHETase mutantes, com atividade catalítica e estabilidade térmica, para serem utilizadas co-imobilizadas, visando facilitar o processo de biodegradação, bem como propiciar a formação de produtos de valor agregado derivados da biodegradação do PET.

Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Pesquisador(a):

Guilherme Liberato da Silva

Liana Johann

Fernanda Majolo

Márcia Inês Goettert

Rodrigo Gay Ducati

Débora Bublitz Anton

Luiz Augusto Basso

Cristiano Valim Bizarro

Pablo Machado


Fontes Financiadoras:

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS


Resumo:

Os ácaros são uma das principais fontes de alérgenos, sendo os responsáveis pelo desenvolvimento da inflamação tecidual crônica tanto na asma como na rinite alérgica. Os alérgenos são glicoproteínas que apresentam proteases de cisteína na qual são produzidas por células do trato intestinal dos ácaros. A imunoterapia específica para alérgenos (IT) é a única terapia modificadora de doença alérgica disponível para crianças e adultos, e alérgenos recombinantes são uma abordagem interessante para melhorar o diagnóstico de alergia e IT. Tyrophagus putrescentiae é um ácaro comum que produz alérgenos potentes e possui proteínas alérgicas Tyr p 2 e Tyr p 3 como um dos principais gatilhos alérgicos. A exposição contínua a alérgenos pode levar o indivíduo a desenvolver inflamação persistente na via aérea, levando ao remodelamento do tecido devido à fibrose subepitelial, espessamento da musculatura lisa, depósito de colágeno e hiperplasia das células. Diante disso, este projeto tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes proteínas recombinantes alergênicas (Tyr p 2 e Tyr p 3) em comparação com o extrato bruto comercial sobre o desenvolvimento de resposta celular alérgica in vitro sobre macrófagos murinos (RAW 264.7) e em sangue total coletados de pessoas acometidas por asma alérgica, rinite ou dermatite atópica. Serão coletados aproximadamente 10 ml de sangue de três pacientes que apresentam diagnóstico médico de doenças respiratórias ou alérgicas como asma, rinite ou dermatite atópica no Centro Clínico da Universidade do Vale do Taquari/RS. A partir do sangue periférico coletado será quantificado a concentração plasmática de IL-4 e IgE, pela técnica de ELISA, quando expostos a diferentes tratamentos e combinações (Tyr p 2; Tyr p 3; Tyr p 2+Tyr p 3; extrato comercial de Tyrophagus putrescentiae como comparação). Como meta final, o projeto pretende desenvolver proteínas recombinantes que tenham funcionalidade em futuras ferramentas de imunoterapia.

Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Pesquisador(a):
Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
 
Marcia Inês Goetter
 
Rafael Andrade Caceres
 
José Fernando Ruggiero Bachega
 
Osmar Norberto de Souza
 
Luiz Augusto Basso 

Fontes Financiadoras:
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq

Resumo:
O reconhecimento biomolecular está diretamente ligado à capacidade de uma proteína a suportar mudanças conformacionais, ou seja sua plasticidade. Compreender como ocorre a associação de ligantes com seus receptores, como proteínas se interrelacionam, porque ocorrem os processos de agregação, são de extrema importância, não apenas para a área da biofísica, como também para o desenho racional de fármacos. Técnica como cristalografia por difração de raios X, ressonância magnética nuclear e dinâmica molecular, são algumas das principais abordagens para o estudo da flexibilidade em macromoléculas biológicas. No entanto, esta não é uma tarefa simples. A fim de compreender melhor a flexibilidade da enzima EPSP sintase, assim como, realizar a busca por novas pequenas moléculas do tipo fármaco, para a o tratamento da tuberculose, serão utilizadas metodologias computacionais de dinâmica molecular clássica e triagem virtual de pequenas moléculas, aliadas a técnicas experimentais de concentração inibitória mínima para atingir os objetivos propostos.
Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Pesquisador(a):

Marcia Inês Goettert

Fernanda Majolo

Rodrigo Gay Ducati

Débora Bublitz Anton

Maria Luiza Zvirtes

Frantiesco Valgoi

Andressa Candaten Siqueira

Rafael Andrade Caceres

José Fernando Ruggiero Bachega

Fernanda Bueno Morrone

Luiz Augusto Basso

Pablo Machado

Cristiano Valim Bizarro

Dennis Russowsky

Stefan Laufer 


Fontes Financiadoras:
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Resumo:

A COVID-19, doença causada pelo novo coronavírus SARS-CoV-2, desde o final do ano de 2019 vem causando a morte de milhões de pessoas ao redor do mundo. Até o momento, não existe um fármaco antiviral específico contra esse coronavírus, o que dificulta a eficácia dos tratamentos e possibilita que pessoas continuem adoecendo em decorrência da doença. Aliado a isso, têm-se observado que a COVID-19 pode evoluir para uma fase inflamatória, na qual ocorre inflamação exagerada nos pulmões e ativação da tempestade de citocinas. Nessa fase, podem ocorrer diversas complicações em outros órgãos e agravamento do quadro clínico dos pacientes, sendo, portanto, uma fase crítica que determina a sobrevivência dos infectados. Diversos estudos vêm sendo realizados com diferentes proteínas do SARS-CoV-2 com o intuito de encontrar potenciais alvos terapêuticos para a COVID-19. Entre elas está a 3CL protease (3CLpro), uma enzima responsável por clivar as poliproteínas virais formadas a partir da tradução do RNA, liberando as proteínas não-estruturais essenciais para a replicação viral. Além disso, a 3CLpro foi relatada como um possível antagonista do sistema imune humano, pois ela pode atuar em vias de sinalização que dificultam a resposta antiviral à infecção. Tendo em vista que a inibição da atividade enzimática da 3CLpro pode diminuir a replicação do SARS-CoV-2 e aumentar as respostas imunológicas, inibidores dessa enzima possuem potencial para serem utilizados como tratamentos farmacológicos para a COVID-19. Com o objetivo de buscar por potenciais compostos inibidores para essa enzima que atuem como antivirais e anti-inflamatórios, neste projeto serão realizados estudos estruturais, enzimáticos e celulares envolvendo a 3CLpro de SARS-CoV-2. A primeira etapa consistirá na aplicação de métodos computacionais e ensaios enzimáticos com a proteína 3CLpro recombinante. O potencial antiviral e anti-inflamatório dos compostos que apresentarem maior afinidade pela proteína 3CLpro, serão avaliados em modelos celulares in vitro. Espera-se que com este estudo seja possível identificar um composto inibidor da proteína 3CLpro com ação antiviral e anti-inflamatória e, dessa forma, contribuir para as pesquisas que buscam por tratamentos para a COVID-19.

Coordenação: Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers
Pesquisador(a):

Luis Fernando Saraiva Macedo Timmers

Márcia Inês Goettert

Débora Bublitz Anton


Resumo:
Há dois anos, o vírus SARS-CoV-2 vem infectando várias pessoas ao redor do mundo, causando a morte de pelo menos 6 milhões de indivíduos devido à doença Covid-19. A Covid-19, especialmente em casos graves, é caracterizada por inflamação pulmonar exacerbada e elevação de citocinas pró-inflamatórias, quadro conhecido como tempestade de citocinas. Apesar da inflamação possuir papel-chave na evolução da Covid-19 para estágios críticos, compostos com dupla ação, antiviral e antiinflamatória, não têm sido muito investigados como propostas terapêuticas para a Covid19. Além disso, até o momento não existem fármacos eficazes que possam ser utilizados independente do estágio da doença. Entre os alvos terapêuticos, destaca-se a protease 3CL (3CLpro) do SARS-CoV-2. A 3CLpro é uma enzima responsável por clivar as poliproteínas formadas após a tradução do RNA viral, separando-as em proteínas não estruturais essenciais para a replicação viral. Além disso, a 3CLpro de SARS-CoV-2 parece atuar na regulação das respostas inflamatórias durante a infecção, aumentando a liberação de citocinas por meio da ativação da via do fator de transcrição NF-kB. Dessa forma, inibidores de 3CLpro têm o potencial de atuar como antivirais e antiinflamatórios contra a infecção por SARS-CoV-2. Portanto, o presente projeto visa identificar compostos candidatos a fármacos para a Covid-19 que tenham como alvo a 3CLpro de SARS-CoV-2 com potencial atividade antiviral e antiinflamatória. A identificação dos compostos com potencial inibitório para a 3CLpro será realizada por triagem in silico e in vitro. A atividade antiviral e anti-inflamatória será determinada por ensaios celulares. A busca por compostos realizada neste estudo contribuirá para pesquisas que visem identificar fármacos para a Covid-19, as quais são relevantes para reduzir os danos causados à saúde dos indivíduos acometidos pela Covid-19, bem como os impactos dessa doença no sistema de saúde.