Parecer da Comissão Científica

Aprovado
Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

André Gustavo Tempone Cardoso

Natureza do projeto

Projeto de docente ou pesquisador
Selecione ou escolha outra natureza do projeto
Projeto temático

Pesquisadores ou docentes associados

Marcelo Visentini Kitahara
Alvaro Esteves Migotto

Recursos

2024/16243-4
Fapesp
307672/2021-2
CNPq

Descrição do projeto

Microbiota Marinha como Fonte de Novos Protótipos Farmacêuticos para Doença de Chagas e Bactérias Multirresistentes
01-01-2025
01-01-2028
A resistência antimicrobiana é um dos maiores desafios enfrentados pela medicina moderna. Segundo um relatório de 2019 da ONU e OMS, caso não tenhamos uma ação imediata, coordenada e ambiciosa, a resistência antimicrobiana poderá resultar em 10 milhões de mortes ao ano até 2050, incluindo danos catastróficos à economia. Reforçaram ainda que em 2030, a resistência antimicrobiana poderá levar até 24 milhões de pessoas à pobreza extrema. Dentre as doenças negligenciadas, a doença de Chagas (DC), afeta 7-8 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo endêmica na América Latina, especialmente entre as populações socioeconomicamente desfavorecidas. Desde a década de 1960, apenas dois fármacos foram disponibilizados, e no Brasil, somente o benznidazol está disponível, constatando-se assim, a necessidade urgente de novos tratamentos. Dentre os fármacos aprovados pelo FDA como antiparasitários e antimicrobianos, mais de 50% apresenta protótipos naturais em suas estruturas. Desta forma, a busca pela diversidade de estruturas químicas na natureza é um dos pontos-chave em drug discovery para seleção de compostos mais potentes e seletivos, sendo a meta deste projeto. O presente projeto visa estudar o potencial farmacológico de compostos aromáticos naturais de origem microbiana (marinhos) contra o Trypanosoma cruzi e bactérias multirresistentes. Paralelamente, serão estudados compostos sintetizados com base em produtos naturais, visando a otimização destes protótipos. Neste projeto, bactérias marinhas serão isoladas de sedimentos e invertebrados marinhos da região sudeste de São Paulo. Os microrganismos que apresentarem potencial antimicrobiano/antiparasitário, serão identificados por MALDI-TOF/MS ou sequenciamento genético. Os metabólitos secundários microbianos serão isolados por diferentes técnicas cromatográficas utilizando o fracionamento biomonitorado. Técnicas espectrométricas (LC-MS/MS) e espectroscópicas (13C e 1H RMN) serão utilizadas para desreplicação molecular (plataforma GNPS) e elucidação estrutural dos compostos. Por meio de plataformas in silico, serão realizadas análises dos compostos em relação às suas propriedades farmacocinéticas e “drug-likeness”. Compostos puros isolados serão avaliados contra as formas tripomastigotas e amastigotas intracelulares do T. cruzi e a citotoxicidade avaliada em células de mamífero. As alterações bioenergéticas do T cruzi e das bactérias ESKAPE, causadas pelos compostos ativos, serão avaliadas para se identificar os possíveis mecanismos letais. Por meio de um projeto multidisciplinar, pretendemos avançar na seleção de novos candidatos terapêuticos para a doença de Chagas e infecções bacterianas multirresistentes.

Trypanosoma cruzi, doença de Chagas, produtos naturais, doenças negligenciadas, terapia, bactérias marinhas
Coleta, Isolamento e Cultivo de Bactérias Marinhas
Diferentes espécies de invertebrados marinhos, com ênfase no Filo Porifera e Cnidária, serão coletados (licença de coleta Prof. Marcelo Kitahara SISBIO: 85497-4) em tubos tipo Falcon estéreis por meio de mergulho autônomo na região de São Sebastião (CEBIMar-USP) identificadas e catalogadas em colaboração com os Profs. Marcelo V. Kitahara e Alvaro E. Migotto (CEBIMar-USP). Uma especime ou fragmento (5 cm3) dela, será coletada para isolamento da microbiota. Durante estas expedições, as amostras serão coletadas tubos tipo falcon estéreis através de mergulho autônomo com alvo especial para amostragens de representantes dos filos Porifera e Cnidaria, os quais serão identificados ao nível de espécie, fotografados (in situ e ex situ) e preservados em: a) solução ultrasalina para determinação de microbioma; b) solução de formaldeído 4% para voucher da espécie. As amostras de sedimento (três amostras por localidade de cerca de 10-20 gramas da porção superior do sedimento utilizando tubos de 5mL) serão preservadas em solução ultrasalina, e por fim, uma vez coletadas, as amostras de água (3 amostras de 1L de água por localidade coletados a cerca de 1m abaixo da superfície próximo ao costão rochoso (utilizando tubos plásticos estereis), serão mantidas em gelo e filtradas em até 6 horas após suas respectivas coletas utilizando membranas de ésteres mistos de celulose de 0,22 μm, e um sistema de filtragem conectado a uma bomba elétrica de vácuo. Os filtros serão fixados em álcool absoluto e armazenados à 4ºC. Em laboratório, utilizando bisturi estéril, um fragmento de aproximadamente 3-5 mm será removido do invertebrado, macerado em água do mar estéril e inoculados em placas de Petri de 90 x15 mm, em um meio rico em nutrientes (Marine Agar DIFCO) e outro com poucos nutrientes (meio ágar em água marinha) (Velasco-Alzate et al., 2019).
Identificação de Isolados Marinhos por Espectrometria de Massas (MALDI-TOF/MS) e Sequenciamento.
Isolados de bactérias marinhas serão cultivados em meio ágar Marine (Difco) em placas de Petri de 90 x 15 mm. As cepas bacterianas que produzirem extratos com atividade antiparasitária/antimicrobiana serão selecionadas para identificação taxonômica, inicialmente por análise fenotípica (morfologia, teste de Gram) e posteriormente por MALDI-TOF/MS Microflex (Bruker Daltonics) (Rahi et al., 2016, Angeletti, 2017) Os isolados bacterianos que produzirem extratos com atividade antiparasitária e não forem identificadas por MALDI TOF/MS, serão selecionadas para identificação por sequenciamento parcial do gene 16S rRNA seguindo um protocolo padronizado (Weisburg et al., 1991) pelo Prof. Marcelo V. Kitahara (CEBIMar-USP).
Fase 1 01/2025- 06/2027 Coleta e identificação de bactérias marinhas e extremófilos. Avaliação do potencial antiparasitário de extratos e frações.
Fase 2 02/2025 - 02/2027 Avaliação de diferentes condições de cultivo de cepas mais promissoras.
Fase 3 06/2025-06-2027 Estudos biomonitorados para isolamento de metabólitos ativos / desreplicação e elucidação estrutural.
Fase 4 12/2025-02/2027 Avaliação do potencial antiparasitário e citotoxicidade dos compostos.
Fase 5 01/2026-12/2027 Estudos in silico das propriedades “drug-like”
Fase 6 06/2026-07/2027 Estudos de mecanismo de ação antiparasitária.
Fase 7 01/2026-01/2028 Redação de artigos científicos e relatórios FAPESP.

Solicitações

bancada, água marinha filtrada, pia
equipamentos como estereoscópio e bomba de vácuo são transportados até o Cebimar nos dias de coleta.
Uma espécime ou fragmento dos seguintes invertebrados marinhos serão coletados: Tubastrea tagusensis, Tubastrea coccinea, Mussismilia hispida, Madracis decactis, Aiptasia pallida, Carijoa riisei, Macrorhynchia phillipina, Zoanthus sociatus e Palythoa caribaeorum.
Região do Cebimar
Praia do Segredo: 23º 49,65'S - 045º 25,36' W
Praia do Cabelo Gordo: 23º 49,58'S - 045º 25,31W
Farol do Moleque, São Sebastião
Ilha dos Buzios, Ilhabela 23° 48' 08.81” S e 45° 06' 44.70”
não
Sim
  • Auxílio técnico para coleta de organismos ou observações de campo
  • Utilização de embarcação do CEBIMar
  • Fevereiro
  • Março
  • Abril
  • Agosto
  • Outubro
  • Dezembro
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