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Em busca de novos medicamentos e inseticidas

Teses ganhadoras do Prêmio Alexandre Peixoto 2018 apresentam contribuições para o controle de moscas, desenvolvimento de antivirais e terapias contra micose
Por Maíra Menezes11/09/2018 - Atualizado em 12/04/2021

:: Conheça outras teses premiadas

Três resultados de pesquisas que podem contribuir para o desenvolvimento de novos medicamentos e de inseticidas foram apresentados à sociedade nesta terça-feira (11/09), durante a entrega do Prêmio Anual IOC de Teses Alexandre Peixoto 2018. Criado em 2013 para contemplar, anualmente, as melhores teses desenvolvidas por doutorandos dos Programas de Pós-graduação Stricto sensu do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz), a premiação é uma homenagem ao pesquisador Alexandre Peixoto, falecido precocemente no mesmo ano.

O estudo da farmacêutica Idelsy Chil Núñez demonstrou a segurança e a eficácia do óleo essencial da planta Ocimum sanctum var. cubensis - uma variedade de manjericão sagrado encontrada em Cuba - como inseticida contra moscas, assim como para o tratamento de miíase, infecção causada pelas larvas destes insetos. A caracterização de moléculas ativas contra os vírus influenza, causadores da gripe, foi alvo do trabalho da biomédica Carolina de Queiroz Sacramento, que também contribuiu para o desenvolvimento de uma plataforma para ensaios pré-clínicos de antivirais. Já a pesquisa da bióloga Marcela Queiroz Granato, identificou compostos com ação contra o fungo Phialophora verrucosa, causador de micoses de difícil tratamento, como cromoblastomicose e micetoma.

Saiba mais sobre os trabalhos:

Planta medicinal contra moscas
Associado a propriedades medicinais, o manjericão sagrado já teve ação inseticida contra mosquitos apontada em pesquisas, mas nunca tinha sido investigado no controle de moscas. Na tese 'Segurança e eficácia do óleo essencial de Ocimum sanctum l. var. cubensis para o controle de dípteros muscoides', a farmacêutica Idelsy Chil Núñez, professora da Universidade de Oriente, em Cuba, demonstrou que a planta pode ser a base para o desenvolvimento de inseticidas botânicos contra moscas, assim como de medicamentos para tratamento de miíases.

Desenvolvida na Pós-graduação em Biodiversidade e Saúde do IOC, a pesquisa foi orientada pela pesquisadora Margareth Maria de Carvalho Queiroz, chefe do Laboratório de Entomologia Médica e Forense do IOC, e co-orientada pelo professor Julio César Escalona Arranz, da Universidade de Oriente, em Cuba.

Margareth Queiroz representou Idelsy Núñez na cerimônia e recebeu a premiação entregue pelo vice-diretor Marcelo Alves Pinto. Foto: Gutemberg Brito

Analisando o óleo essencial extraído de folhas de manjericão sagrado selvagem do leste de Cuba, o estudo identificou oito moléculas principais e apontou que três substâncias reconhecidas pela atividade inseticida respondem por mais de 60% do composto. A ação contra larvas e pupas - estágios iniciais de desenvolvimento das moscas - foi observada em seis espécies diferentes do inseto, com mortalidade corrigida variando entre 27% e 70%. Já o efeito contra insetos adultos foi analisado para a espécie Musca domestica, a popular mosca de casa, considerada a principal variedade de interesse sanitário por ser a mais comum nas regiões urbanas e apontada como responsável pela transmissão de mais de 60 patógenos para o homem e para animais domésticos e em cativeiro.

O efeito observado foi proporcional à dose, sendo que o composto com concentração de 100% provocou a morte de todas as moscas em uma hora. Um unguento preparado com lanolina, vaselina e óleo essencial na concentração de 15% foi testado ainda no tratamento de uma miíase causada por larvas de M. domestica em porcos. Em sete dias, a terapia levou à cicatrização completa da lesão, mesmo prazo normalmente observado para o tratamento com Asuntol, medicamento utilizado rotineiramente nestes casos em Cuba.

A autora da pesquisa ressalta que testes realizados com culturas de células e com camundongos - considerados modelos para este tipo de estudo - indicaram ausência de qualquer sinal de toxicidade, comprovando a segurança do composto. "Nossos resultados demonstraram que o óleo essencial de O. sanctum pode representar um método alternativo eficaz para controlar moscas de importância médico-sanitária, com possível aplicação como inseticida e como princípio ativo de formulações farmacêuticas para miíases", afirma Idelsy.

A orientadora do trabalho enfatiza a relevância dos achados. "Considerando que a M. domestica é um vetor de diversas doenças e apresenta resistência à maioria dos inseticidas químicos conhecidos, o desenvolvimento de um inseticida botânico pode ser uma alternativa importante", declara.

Inibidores do vírus influenza
Reunindo ensaios em culturas de células, com técnicas de biologia celular e molecular, análises de biologia computacional, de farmacologia e de imunologia, além de testes em modelo animal, a pesquisa da biomédica Carolina de Queiroz Sacramento identificou moléculas promissoras para o tratamento da gripe e contribuiu para o estabelecimento de uma plataforma de ensaios pré-clínicos, que pode acelerar a busca por novas terapias para doenças virais. Com o título 'Estudo in vitro e in vivo da ação de novas drogas sobre a replicação do vírus influenza', o trabalho foi desenvolvido no Programa de Biologia Celular e Molecular do IOC, sob orientação do pesquisador Thiago Moreno Lopes e Souza, do Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS/Fiocruz), e co-orientação do pesquisador Fernando Augusto Bozza, do Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas (INI/Fiocruz).

A plataforma para ensaios pré-clínicos de antivirais desenvolvida na tese de Carolina Sacramento contribuiu para estudos sobre o vírus Zika. Foto: Gutemberg Brito

Selecionadas entre centenas de compostos testados, quatro moléculas capazes de inibir a replicação dos vírus influenza são apresentadas no estudo, com análises sobre mecanismo de ação, concentração necessária para inibição e toxicidade, entre outros fatores. Produto natural derivado do fungo Chaetomium sp., o aureonitol foi considerado promissor por apresentar muito baixa toxicidade e alta seletividade, o que sugere segurança para utilização.

Apresentando o mesmo mecanismo de ação do principal medicamento usado atualmente no tratamento da gripe, os compostos sintéticos 1i e tritempo destacaram-se por atuar sobre cepas virais que já desenvolveram resistência contra a terapia de referência. Com estrutura semelhante à ribavirina, antiviral de amplo espectro que tem aplicação restrita pela alta toxicidade, o composto sintético 5b mostrou-se cerca de 300 vezes mais potente e 10 vezes menos tóxico, além de ter ação anti-inflamatória.

Os resultados motivaram a avaliação da molécula em ensaios in vivo, conduzidos com camundongos, considerados modelos para esse tipo de estudo. Foi verificada ausência de toxicidade, indicando segurança para administração oral. Além disso, a molécula conseguiu preservar as vias aéreas e o tecido pulmonar dos animais na infecção pelo vírus influenza.

"Atualmente existe apenas uma classe de inibidores do vírus influenza para utilização clínica por via oral e há relatos de resistência ao medicamento, o que reforça a necessidade de novos fármacos. Entre as moléculas analisadas, destaca-se o composto análogo da ribavirina, que apresentou resultados positivos nos ensaios in vitro e in vivo", comenta Carolina.

O orientador da pesquisa ressalta o potencial da plataforma para ensaios pré-clínicos estabelecida durante o trabalho para acelerar a identificação de novos antivirais. "Vencer a barreira dos estudos in vitro para as análises in vivo é difícil. A estrutura operacional estabelecida na tese contribuiu, por exemplo, para a rápida identificação do potencial de utilização do antiviral sofosbuvir contra o vírus Zika ainda durante a emergência em saúde pública causada pela doença", relata Thiago. Publicado na revista Scientifc Reports, o artigo sobre o achado, do qual Carolina é primeira autora, foi incluído na tese como produção científica durante o período do doutorado.

Ação contra doenças fúngicas negligenciadas
Classificadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como doenças negligenciadas, a cromoblastomicose e o micetoma estão entre as infecções que podem ser provocadas pelo fungo Phialophora verrucosa. Causados geralmente pela penetração de fungos na pele após trauma provocado por espinhos e farpas, os agravos acarretam desde lesões cutâneas a infecções cerebrais, trazendo impactos negativos para a saúde e as condições de vida dos pacientes.

Considerando que estas infecções são frequentemente refratárias aos antifúngicos atualmente disponíveis, a tese defendida pela bióloga Marcela Queiroz Granato, investigou duas classes de compostos com potencial terapêutico, identificando moléculas efetivas contra P. verrucosa em ensaios in vitro e in vivo.

Desenvolvido no Programa de Biologia Parasitária do IOC, o estudo 'Efeito de compostos com atividade antifúngica sobre aspectos biológicos e virulência de Phialophora verrucosa' foi orientado pela pesquisadora Lucimar Ferreira Kneipp, do Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos do IOC, e co-orientado pela pesquisadora Maria Cristina Vidal Pessolani, chefe do Laboratório de Microbiologia Celular do IOC.

Marcela Granato ressaltou a importância de buscar alternativas de tratamento para infecções negligenciadas, como a cromoblastomicose. Foto: Gutemberg Brito

As análises foram realizadas com diferentes compostos derivados da molécula chamada 1,10-fenantrolina associados a metais, sintetizados por um grupo de pesquisadores irlandeses, parceiros no projeto. Também foram investigados inibidores enzimáticos utilizados no tratamento do HIV.

"Compostos a base de metal apresentam notória atividade antimicrobiana, mas são muito tóxicos. A associação com a 1,10-fenantrolina visa reduzir a toxidez. Os inibidores da enzima aspártico peptidase do HIV foram escolhidos, uma vez que são candidatos ao reposicionamento de fármacos, por serem aprovados e utilizados na clínica para o tratamento de outras patologias, além de apresentar experimentalmente atividade contra patógenos fúngicos", explica Marcela.

A maior atividade foi observada entre os derivados de 1,10-fenantrolina, com destaque para a molécula associada à prata, enquanto os inibidores do HIV tiveram menor efeito sobre P. verrucosa. Nos ensaios in vitro, fungos tratados com o derivado de prata foram mais sensíveis a ação dos macrófagos humanos, células de defesa do organismo.

A toxicidade também foi avaliada e os macrófagos apresentaram boa tolerância aos compostos. Nos testes in vivo, utilizando como modelo experimental larvas do inseto Galleria mellonella, o derivado de 1,10-fenantrolina associado à prata conseguiu promover a sobrevivência das larvas infectadas com P. verrucosa, demonstrando assim um efeito protetor.

A orientadora do projeto afirma que os dados obtidos evidenciam a potente ação antifúngica dos derivados de 1,10-fenantrolina. "Os resultados sugerem que esses compostos, isolados ou em associação com antifúngicos clássicos, possam ser uma alternativa para o desenvolvimento futuro de metalofármacos para o tratamento da cromoblastomicose", aponta Lucimar.

Teses ganhadoras do Prêmio Alexandre Peixoto 2018 apresentam contribuições para o controle de moscas, desenvolvimento de antivirais e terapias contra micose
Por: 
maira

:: Conheça outras teses premiadas

Três resultados de pesquisas que podem contribuir para o desenvolvimento de novos medicamentos e de inseticidas foram apresentados à sociedade nesta terça-feira (11/09), durante a entrega do Prêmio Anual IOC de Teses Alexandre Peixoto 2018. Criado em 2013 para contemplar, anualmente, as melhores teses desenvolvidas por doutorandos dos Programas de Pós-graduação Stricto sensu do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz), a premiação é uma homenagem ao pesquisador Alexandre Peixoto, falecido precocemente no mesmo ano.

O estudo da farmacêutica Idelsy Chil Núñez demonstrou a segurança e a eficácia do óleo essencial da planta Ocimum sanctum var. cubensis - uma variedade de manjericão sagrado encontrada em Cuba - como inseticida contra moscas, assim como para o tratamento de miíase, infecção causada pelas larvas destes insetos. A caracterização de moléculas ativas contra os vírus influenza, causadores da gripe, foi alvo do trabalho da biomédica Carolina de Queiroz Sacramento, que também contribuiu para o desenvolvimento de uma plataforma para ensaios pré-clínicos de antivirais. Já a pesquisa da bióloga Marcela Queiroz Granato, identificou compostos com ação contra o fungo Phialophora verrucosa, causador de micoses de difícil tratamento, como cromoblastomicose e micetoma.

Saiba mais sobre os trabalhos:

Planta medicinal contra moscas
Associado a propriedades medicinais, o manjericão sagrado já teve ação inseticida contra mosquitos apontada em pesquisas, mas nunca tinha sido investigado no controle de moscas. Na tese 'Segurança e eficácia do óleo essencial de Ocimum sanctum l. var. cubensis para o controle de dípteros muscoides', a farmacêutica Idelsy Chil Núñez, professora da Universidade de Oriente, em Cuba, demonstrou que a planta pode ser a base para o desenvolvimento de inseticidas botânicos contra moscas, assim como de medicamentos para tratamento de miíases.

Desenvolvida na Pós-graduação em Biodiversidade e Saúde do IOC, a pesquisa foi orientada pela pesquisadora Margareth Maria de Carvalho Queiroz, chefe do Laboratório de Entomologia Médica e Forense do IOC, e co-orientada pelo professor Julio César Escalona Arranz, da Universidade de Oriente, em Cuba.

Margareth Queiroz representou Idelsy Núñez na cerimônia e recebeu a premiação entregue pelo vice-diretor Marcelo Alves Pinto. Foto: Gutemberg Brito

Analisando o óleo essencial extraído de folhas de manjericão sagrado selvagem do leste de Cuba, o estudo identificou oito moléculas principais e apontou que três substâncias reconhecidas pela atividade inseticida respondem por mais de 60% do composto. A ação contra larvas e pupas - estágios iniciais de desenvolvimento das moscas - foi observada em seis espécies diferentes do inseto, com mortalidade corrigida variando entre 27% e 70%. Já o efeito contra insetos adultos foi analisado para a espécie Musca domestica, a popular mosca de casa, considerada a principal variedade de interesse sanitário por ser a mais comum nas regiões urbanas e apontada como responsável pela transmissão de mais de 60 patógenos para o homem e para animais domésticos e em cativeiro.

O efeito observado foi proporcional à dose, sendo que o composto com concentração de 100% provocou a morte de todas as moscas em uma hora. Um unguento preparado com lanolina, vaselina e óleo essencial na concentração de 15% foi testado ainda no tratamento de uma miíase causada por larvas de M. domestica em porcos. Em sete dias, a terapia levou à cicatrização completa da lesão, mesmo prazo normalmente observado para o tratamento com Asuntol, medicamento utilizado rotineiramente nestes casos em Cuba.

A autora da pesquisa ressalta que testes realizados com culturas de células e com camundongos - considerados modelos para este tipo de estudo - indicaram ausência de qualquer sinal de toxicidade, comprovando a segurança do composto. "Nossos resultados demonstraram que o óleo essencial de O. sanctum pode representar um método alternativo eficaz para controlar moscas de importância médico-sanitária, com possível aplicação como inseticida e como princípio ativo de formulações farmacêuticas para miíases", afirma Idelsy.

A orientadora do trabalho enfatiza a relevância dos achados. "Considerando que a M. domestica é um vetor de diversas doenças e apresenta resistência à maioria dos inseticidas químicos conhecidos, o desenvolvimento de um inseticida botânico pode ser uma alternativa importante", declara.

Inibidores do vírus influenza
Reunindo ensaios em culturas de células, com técnicas de biologia celular e molecular, análises de biologia computacional, de farmacologia e de imunologia, além de testes em modelo animal, a pesquisa da biomédica Carolina de Queiroz Sacramento identificou moléculas promissoras para o tratamento da gripe e contribuiu para o estabelecimento de uma plataforma de ensaios pré-clínicos, que pode acelerar a busca por novas terapias para doenças virais. Com o título 'Estudo in vitro e in vivo da ação de novas drogas sobre a replicação do vírus influenza', o trabalho foi desenvolvido no Programa de Biologia Celular e Molecular do IOC, sob orientação do pesquisador Thiago Moreno Lopes e Souza, do Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS/Fiocruz), e co-orientação do pesquisador Fernando Augusto Bozza, do Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas (INI/Fiocruz).

A plataforma para ensaios pré-clínicos de antivirais desenvolvida na tese de Carolina Sacramento contribuiu para estudos sobre o vírus Zika. Foto: Gutemberg Brito

Selecionadas entre centenas de compostos testados, quatro moléculas capazes de inibir a replicação dos vírus influenza são apresentadas no estudo, com análises sobre mecanismo de ação, concentração necessária para inibição e toxicidade, entre outros fatores. Produto natural derivado do fungo Chaetomium sp., o aureonitol foi considerado promissor por apresentar muito baixa toxicidade e alta seletividade, o que sugere segurança para utilização.

Apresentando o mesmo mecanismo de ação do principal medicamento usado atualmente no tratamento da gripe, os compostos sintéticos 1i e tritempo destacaram-se por atuar sobre cepas virais que já desenvolveram resistência contra a terapia de referência. Com estrutura semelhante à ribavirina, antiviral de amplo espectro que tem aplicação restrita pela alta toxicidade, o composto sintético 5b mostrou-se cerca de 300 vezes mais potente e 10 vezes menos tóxico, além de ter ação anti-inflamatória.

Os resultados motivaram a avaliação da molécula em ensaios in vivo, conduzidos com camundongos, considerados modelos para esse tipo de estudo. Foi verificada ausência de toxicidade, indicando segurança para administração oral. Além disso, a molécula conseguiu preservar as vias aéreas e o tecido pulmonar dos animais na infecção pelo vírus influenza.

"Atualmente existe apenas uma classe de inibidores do vírus influenza para utilização clínica por via oral e há relatos de resistência ao medicamento, o que reforça a necessidade de novos fármacos. Entre as moléculas analisadas, destaca-se o composto análogo da ribavirina, que apresentou resultados positivos nos ensaios in vitro e in vivo", comenta Carolina.

O orientador da pesquisa ressalta o potencial da plataforma para ensaios pré-clínicos estabelecida durante o trabalho para acelerar a identificação de novos antivirais. "Vencer a barreira dos estudos in vitro para as análises in vivo é difícil. A estrutura operacional estabelecida na tese contribuiu, por exemplo, para a rápida identificação do potencial de utilização do antiviral sofosbuvir contra o vírus Zika ainda durante a emergência em saúde pública causada pela doença", relata Thiago. Publicado na revista Scientifc Reports, o artigo sobre o achado, do qual Carolina é primeira autora, foi incluído na tese como produção científica durante o período do doutorado.

Ação contra doenças fúngicas negligenciadas
Classificadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como doenças negligenciadas, a cromoblastomicose e o micetoma estão entre as infecções que podem ser provocadas pelo fungo Phialophora verrucosa. Causados geralmente pela penetração de fungos na pele após trauma provocado por espinhos e farpas, os agravos acarretam desde lesões cutâneas a infecções cerebrais, trazendo impactos negativos para a saúde e as condições de vida dos pacientes.

Considerando que estas infecções são frequentemente refratárias aos antifúngicos atualmente disponíveis, a tese defendida pela bióloga Marcela Queiroz Granato, investigou duas classes de compostos com potencial terapêutico, identificando moléculas efetivas contra P. verrucosa em ensaios in vitro e in vivo.

Desenvolvido no Programa de Biologia Parasitária do IOC, o estudo 'Efeito de compostos com atividade antifúngica sobre aspectos biológicos e virulência de Phialophora verrucosa' foi orientado pela pesquisadora Lucimar Ferreira Kneipp, do Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos do IOC, e co-orientado pela pesquisadora Maria Cristina Vidal Pessolani, chefe do Laboratório de Microbiologia Celular do IOC.

Marcela Granato ressaltou a importância de buscar alternativas de tratamento para infecções negligenciadas, como a cromoblastomicose. Foto: Gutemberg Brito

As análises foram realizadas com diferentes compostos derivados da molécula chamada 1,10-fenantrolina associados a metais, sintetizados por um grupo de pesquisadores irlandeses, parceiros no projeto. Também foram investigados inibidores enzimáticos utilizados no tratamento do HIV.

"Compostos a base de metal apresentam notória atividade antimicrobiana, mas são muito tóxicos. A associação com a 1,10-fenantrolina visa reduzir a toxidez. Os inibidores da enzima aspártico peptidase do HIV foram escolhidos, uma vez que são candidatos ao reposicionamento de fármacos, por serem aprovados e utilizados na clínica para o tratamento de outras patologias, além de apresentar experimentalmente atividade contra patógenos fúngicos", explica Marcela.

A maior atividade foi observada entre os derivados de 1,10-fenantrolina, com destaque para a molécula associada à prata, enquanto os inibidores do HIV tiveram menor efeito sobre P. verrucosa. Nos ensaios in vitro, fungos tratados com o derivado de prata foram mais sensíveis a ação dos macrófagos humanos, células de defesa do organismo.

A toxicidade também foi avaliada e os macrófagos apresentaram boa tolerância aos compostos. Nos testes in vivo, utilizando como modelo experimental larvas do inseto Galleria mellonella, o derivado de 1,10-fenantrolina associado à prata conseguiu promover a sobrevivência das larvas infectadas com P. verrucosa, demonstrando assim um efeito protetor.

A orientadora do projeto afirma que os dados obtidos evidenciam a potente ação antifúngica dos derivados de 1,10-fenantrolina. "Os resultados sugerem que esses compostos, isolados ou em associação com antifúngicos clássicos, possam ser uma alternativa para o desenvolvimento futuro de metalofármacos para o tratamento da cromoblastomicose", aponta Lucimar.

Edição: 
Vinicius Ferreira

Permitida a reprodução sem fins lucrativos do texto desde que citada a fonte (Comunicação / Instituto Oswaldo Cruz)