A biodiversidade brasileira no planejamento de fármacos

Marilia Valli

Tese

Produtos naturais do NuBBE, fonte de diversidade molecular para o planejamento racional de novos agentes antitumorais

autora

orientadora

Vanderlan da Silva Bolzani

Área e sub-área

Química, Química medicinal e de produtos naturais

Publicado em

Instituto de Química - Unesp/Araraquara

Defendido em

28/03/2014

Link para o original

Esta tese de doutorado defendida no Instituto de Química da Unesp (Universidade Estadual Paulista) aborda a organização das informações geradas em estudos da química de produtos naturais e sua influência no planejamento de fármacos, na pesquisa de química medicinal, na ecologia química e quimiotaxonomia. Para isso, a pesquisa construiu um banco de dados, disponibilizado on-line, que detém 2.223 estruturas de produtos naturais, além de informações químicas, espectrais, biológicas, espectroscópicas, taxonômicas, geográficas e farmacológicas integradas.

O objetivo do trabalho é a disponibilização, promoção e distribuição da informação científica de produtos naturais da biodiversidade brasileira. Segundo a pesquisa, a sistematização dessas informações pode auxiliar tomadas de decisões de financiamento, políticas públicas e investimentos privados e incentivar a preservação e o uso sustentável da biodiversidade brasileira.

A qual pergunta a pesquisa responde

A pesquisa trata de questões sobre como a organização das informações geradas com estudos de química de produtos naturais pode auxiliar o planejamento de fármacos.

Por que isso é relevante?

Os produtos naturais são a fonte mais tradicional para o design e desenvolvimento de novos medicamentos. Considerando os medicamentos aprovados pela agência FDA nos EUA, 67% são produtos naturais, derivados semissintéticos, macromoléculas isoladas de um organismo ou possuem um grupo farmacóforo inspirado em produtos naturais. A biodiversidade de ambientes tropicais e equatoriais é abundante e oferece um potencial particularmente rico na busca de compostos biologicamente ativos e modelos para o planejamento de novos fármacos. A área de química de produtos naturais no Brasil contribui há mais de 50 anos com informações sobre estruturas químicas valiosas produzidas por espécies da biodiversidade brasileira que se tornam mais fáceis de acessar quando padronizadas, certificadas e organizadas em um banco de dados. A compilação desses dados na NuBBE Database, uma plataforma dedicada ao tema, foi realizada e disponibilizada on-line. A organização dessas informações permite realizar correlações que não seriam possíveis com os dados espalhados na literatura e, além disso, permite de uma forma rápida e fácil o uso de informações de nossa biodiversidade no planejamento de fármacos.

Resumo da pesquisa

Um dos objetivos da referida tese foi a criação da NuBBEDB, um banco de dados de produtos naturais da biodiversidade brasileira. Inicialmente a base de dados foi criada para prover informação para o planejamento de agentes antitumorais. O interesse demonstrado pela comunidade científica pelos dados compilados motivou a continuação do projeto e expansão para que se tornasse uma base completa dos estudos químicos da biodiversidade brasileira. Atualmente a base de dados conta com 2.223 estruturas de produtos naturais disponibilizadas on-line e fornece informações químicas, espectrais, biológicas, espectroscópicas, taxonômicas, geográficas e farmacológicas integradas. Durante o desenvolvimento do projeto de doutorado, a piplartina foi identificada na base de dados como modelo molecular. Uma série de compostos foi planejada e sintetizada, e foi realizada uma otimização da atividade nos ensaios de migração celular. Os objetivos da tese foram alcançados por meio de um trabalho cooperativo com conceitos interdisciplinares nas áreas de química computacional, biológica, medicinal e de produtos naturais.

Quais foram as conclusões?

A organização da base de dados de produtos naturais da biodiversidade brasileira, iniciada na tese, e atualmente um projeto em andamento, possibilitou o uso dessas estruturas químicas naturais de forma otimizada no planejamento de compostos bioativos. A informação compilada na base de dados está disponível on-line e é de livre acesso para auxiliar a pesquisa de química medicinal, ecologia química e quimiotaxonomia. Diversos exemplos na literatura que citam nosso trabalho e podemos acessá-los com facilidade pelo Google Scholar, demonstram o uso da ferramenta que criamos e disponibilizamos, mostrando que nosso objetivo de disponibilizar e promover a distribuição da informação científica de produtos naturais da biodiversidade brasileira está sendo alcançado.

Quem deveria conhecer os seus resultados?

O objetivo é que a base de dados possa ser útil em estudos de triagem virtual, desreplicação, metabolômica e design de novos compostos bioativos. Além disso, o banco de dados é uma ferramenta útil para auxiliar a tomada de decisões de financiamento, apoiar políticas públicas e investimentos privados e para incentivar a preservação e o uso sustentável da biodiversidade brasileira. Nesse sentido, disponibilizamos a base de dados on-line e com acesso livre para que seja divulgada em diversas áreas como a acadêmica e a industrial, e para tomadores de decisão. Os artigos científicos resultantes de trabalhos envolvendo a base de dados têm um elevado alcance e número de citações, e tentamos levar esse conhecimento a diversas áreas.

Referências

Saldívar-González, F. I.; Valli, M.; Andricopulo, A. D.; Bolzani, V. S.; Medina-Franco, J. L. Chemical space and diversity of NuBBE database: A chemoinformatic characterization. Journal of Chemical Information and Modeling, 59, 74-85, 2019.

Valli, M.; Altei, W.; dos Santos, R.; De Lucca Jr., E.; Dessoy, M.; Pioli, R.; Cotinguiba, F.; Cachet, X.; Michel, S.; Furlan, M.; Dias, L.; Andricopulo, A.; Bolzani, V. Synthetic Analogue of the Natural Product Piperlongumine as a Potent Inhibitor of Breast Cancer Cell Line Migration. Journal of the Brazilian Chemical Society, 28, 475-484, 2017.

Pilon, A. C.; Valli, M.; Dametto, A. C.; Pinto, M. E. F.; Freire, R. T.; Castro-Gamboa, I.; Andricopulo, A. D.; Bolzani, V. S. NuBBEDB: an updated database to uncover chemical and biological information from Brazilian biodiversity. Scientific Reports, 7, 7215, 2017.

Valli, M.; dos Santos, R.N.; Figueira, L.D.; Nakajima, C.H.; Andricopulo, A.D.; Bolzani, V.S. Development of a Natural Products Database from the Biodiversity of Brazil. Journal of Natural Products, 76(3), 439-444, 2013.

Valli, M.; Danuello, A.; Pivatto, M.; Saldaña, J.C.; Heinzen, H.; Domínguez, L.; Campos, V.P.; Marqui, S.; Young, M.C.M; Silva, D.H.S.; Bolzani, V.S. Anticholinesterasic, Nematostatic and Anthelmintic Activities of Pyridinic and Pyrazinic Compounds. Current Medicinal Chemistry, 18(22), 3423-3430, 2011.

Marilia Valli é bolsista de pós-doutorado no IFSC-USP (Instituto de Física de São Carlos) e tem interesse de pesquisa nas áreas de química medicinal, química orgânica, produtos naturais, planejamento de compostos bioativos e bases de dados. É (co)autora de 19 trabalhos científicos e cinco capítulos de livros, e foi palestrante em conferências nacionais e internacionais. É vice-coordenadora do comitê de Jovens Pesquisadores da JP-SBQ (Sociedade Brasileira de Química) e membro ativo da IYCN-IUPAC (International Younger Chemists Network).

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