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O Instituto de Química da Universidade de São Paulo tem envolvimento em diferentes ações em pesquisa científica, mas o momento atual em que a nossa sociedade está vivendo nos motivou a divulgar as nossas ações diretas no combate à COVID-19.
- Inibição do macrodominio viral como estratégia terapêutica para coronavírus
Nesse projeto pretendemos identificar fármacos já aprovados que possam ser reposicionados como inibidores do macrodominio viral, um importante mediador da virulência de coronavírus.
A procura por estratégias de tratamento anti-coronavírus está predominante focada em inibidores da polimerase viral ou de uma das proteases virais. No entanto, o macrodomínio contido na proteína não-estrutural 3 (Nsp3) viral é um alvo atraente e subexplorado, uma vez que tem um bolsão catalítico druggable, é necessário para a replicação viral e é parte de um importante mecanismo viral de repressão da resposta interferon do hospedeiro. Estas funções são decorrentes da atividade catalítica deste domínio, que hidrolisa (remove) uma modificação pós-traducional de proteínas mediada por enzimas que participam da resposta anti-viral do hospedeiro, chamada ADP-ribosilação. Estabelecemos uma rede de colaboradores nacionais e internacionais no final de Março/início de Abril de 2020, com o objetivo de identificar inibidores do macrodomínio de SARS-CoV-2, começando por, mas não limitados a, um esforço para reposicionar fármacos já aprovados para uso clínico. Estamos rapidamente implementando um pipeline que envolve triagem virtual de bibliotecas de compostos in silico, seguido de ensaios bioquímicos para determinar inibição da atividade do macrodomínio de SARS-CoV-2 in vitro, co-cristalização de compostos com o domínio viral, ensaios celulares para determinar inibição in vivo do macrodomínio viral ectopicamente expresso em células, além de experimentos em células infectadas com SARS-CoV-2 ou outros coronavírus semelhantes para testar atividade anti-viral. Estamos envolvidos na coordenação geral deste esforço, além das fases de triagem virtual e de ensaios celulares, em busca desta nova estratégia de tratamento farmacológico para COVID-19.
Pessoas envolvidas:
Nicolas Hoch (docente)
Deborah Schechtman (docente)
Flávia Meotti (docente)
Alexandre Bruni Cardoso (docente)
Rebeka Tomasin (pos-doutoranda)
Isaac Araujo Mattos (doutorando)
Antônio Manucci (doutorando)
Contato: nicolas@iq.usp.br
- Covid-19 e Olfato
Além dos sintomas em pacientes de Covid-19 já descritos pela OMS, relatos de súbita perda de olfato e paladar vêm crescendo a cada dia, e começam também a surgir aqui no Brasil.
Portanto, a perda de olfato poderia representar mais um sintoma, que quando combinado aos demais pode indicar uma maior chance de a pessoa ter contraído o coronavírus. Este sinal poderia ser utilizado como um alerta para se iniciar um tratamento mais intensivo antes que a doença se agrave. Como uma grande fonte de propagação do Covid-19 são os indivíduos que apresentam o vírus de maneira assintomática, ou seja, que não apresentam os sintomas da doença, ou os apresentam de maneira muito leve, estes indivíduos tendem a não se isolar, de forma que continuam transmitindo o vírus a outros. A validação da perda do olfato como um sintoma inicial da doença poderá auxiliar na identificação de potenciais transmissores do vírus.
A escassez de testes para a detecção do coronavírus impede a identificação de assintomáticos, não apenas aqui no Brasil, mas na grande maioria dos países. A utilização de um sintoma adicional como a perda do olfato poderia neste caso emergencial funcionar como um indicador simples, amplamente acessível e de baixo custo, para selecionar quem deve ser isolado ou preferencialmente testado para a infecção com o coronavírus.
Nosso objetivo principal é realizar uma avaliação bem fundamentada da correlação entre a anosmia e a COVID-19. Para tanto, incluímos as seguintes iniciativas:
-Questionários que avaliam a capacidade olfatória ao longo dos dias a profissionais de saúde que se encontram na linha de frente e que, portanto, representam um grupo de risco para a contração do vírus a serão aplicados remotamente. Para isto, estamos estabelecendo parcerias com hospitais que receberão pacientes de COVID-19.
-Desenvolvimento de um aplicativo para realizar pesquisa de maneira remota sobre a presença de sintomas de Covid-19, incluindo o sintoma de perda de olfato. Este aplicativo teria a capacidade de determinar também as posições geográficas dos participantes, assim como se já foram testados para o coronavírus, o que nos auxiliará a acompanhar a evolução geográfica da epidemia.
Um aplicativo semelhante já tem sido aplicado no Reino Unido (Covid SymptomTracker app, Kings College). Em um dado momento, 400.000 respostas foram colhidas. Destas, 18% relataram perda de olfato. 1702 disseram que foram testados para o coronavírus, e destes 579 foram positivos. Dentre estes positivos, 59% reportou perda de olfato ou paladar.
Uma vez estabelecida essa correlação entre anosmia e COVID-19, será importante compreender os fundamentos básicos que levam à perda do olfato.
Desta forma, mais a longo prazo:
-Estamos discutindo a respeito de possíveis experimentos utilizando modelos animais (camundongos) no estudo dos efeitos que a infecção pelo coronavírus pode causar no sistema olfatório, e por exemplo se o vírus é capaz de seguir o nervo olfatório e chegar ao encéfalo.
-Temos discutido junto a rinologistas do HC a possibilidade de obter amostras de necrópsia de indivíduos afetados para análise do sistema olfatório.
Responsáveis:
- USP, Instituto de Química, Departamento de Bioquímica
Prof. Alexandre Bruni Cardoso, brunicar@iq.usp.br
Profa. Bettina Malnic, bmalnic@iq.usp.br
Profa. Deborah Schechtman, deborah.schechtman@gmail.com
- UNIFESP, Departamento de Bioquímica
Profa. Isaias Glezer, iglezer@unifesp.br
- Busca por tratamentos contra COVID-19
Avaliação e Síntese de novos derivados Organo-calcogênicos na busca por tratamentos contra COVID-19.
Coordenador: Prof. Dr. Alcindo A. Dos Santos (IQ-USP), em colaboração com Dr. Lucio H. Freitas-Junior (ICB-USP) e Prof. Dr. Carolina Borsoi Moraes (ICAQF – UNIFESP).
Contato:
- Poluição Atmosférica em momento de COVID-19
O GEQAt, Grupo de Estudos em Química Atmosférica do Instituto de Química, está realizando amostragens de material particulado atmosférico, para estudar a qualidade do ar, durante o período de quarentena. Serão determinados poluentes orgânicos e inorgânicos e as concentrações serão comparadas com outros períodos. Estão envolvidos na pesquisa, a Prof. Pérola de Castro Vasconcellos (perola@iq.usp.br) e os seus alunos de pesquisa e pós-doutorando: Yendry Jomolca, Guilherme M. Pereira, Sofia E. Caumo, Mayara Faria, Aleinnys Barredo e Emerson Queiroz.
Contato:
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Diagnóstico molecular rápido, eficaz e de baixo custo do COVID-19 e estratégias para testagem populacional em larga escala.
O objetivo deste projeto é aplicar um método para a rápida detecção do vírus SARS-COV-2 baseado na metodologia RT-LAMP (reverse transcription loop-mediated isothermalamplification). Esta metodologia não depende de equipamentos sofisticados e pode ser realizada em locaiscom a mínima de infraestrutura. O projeto está sendo liderado pela Profa. Maria Rita Passos Bueno do Centro de Pesquisa sobre o Genoma Humana e de Células Tronco (CEGH-CEL) com a participação de pesquisadores do IB-USP, IQ-USP e o Laboratório Fleury. No Brasil, a dependência da importação de insumos tem sido um dos principais limitantes para realização dos testes de diagnóstico de indivíduos com a COVID-19. Para oferecer uma alternativa a esta dependência, uma parte deste projeto contempla a clonagem, expressão e purificação de enzimas recombinantes necessárias para efetuar estes testes diagnósticos baseadas em RT-LAMP. Esta parte de projeto, de produção de insumos enzimáticos, especificamente transcriptase reversa e DNA polimerase termoestável, está sendo desenvolvida pelo grupo do Prof. Shaker Chuck Farah do Departamento de Bioquímica do Instituto de Química, com a participação do Dr. Germán Sgro.
Contato no IQ-USP: chsfarah@iq.usp.br
Contato no IB-USP: passos@ib.usp.br
- Estudo da interação do vírus SARS-CoV-2 com o receptor humano
A infecção de uma célula pelo vírus SARS-Cov-2 inicia-se quando uma proteína viral chamada Spike e localizada na superfície do vírus, reconhece e interage com receptores (ACE2 e CD147) localizados na superfície da célula alvo. A interação com a ACE2 é necessária para ativar o processo de fusão da membrana do vírus com a membrana da célula. A interação entre Spike e CD147 também pode facilitar a entrada do vírus. O objetivo deste projeto é estudar a interação da Spike com os receptores ACE2 e CD147 utilizando estratégias computacionais e experimentais. Nós estamos realizando simulações de dinâmica molecular para estimar a afinidade do complexo Spike-ACE2 em diferentes condições de força iônica. Em paralelo, estamos produzindo as três proteínas em células eucarióticas para estudar a interação Spike-ACE2 e Spike-CD147 in vitro. Estes estudos permitirão simular condições e identificar compostos que inibam a entrada do vírus na célula.
Equipe do ICB-USP:
Pós-doc: Anacleto Silva de Souza
Prof. Edison Durigon e Profa. Cristiane R. Guzzo Carvalho
Equipe do IQ-USP:
Pós-doc: José D. R. Echeverri, Talita Glaser, Deidiane Elisa Ribeiro, Ágatha Oliveira-Giacomelli
Alunos: Phelipe A. M. Vitale, Vitor Medeiros de Almeida, Roberta Andrejew
Profs. Roberto Salinas, Sandro Marana, Shaker Chuck Farah e Henning Ulrich
Contato no IQ-USP: roberto@iq.usp.br
- Mecanismo de infecção celular do vírus SARS-CoV-2
O vírus SARS-CoV-2 invade as células hospedeiras por meio da interação da proteína Spike, localizada na superfície dos vírus, com os receptores ACE2 e CD147, localizados na superfície da célula alvo. Uma das características mais marcantes da infecção por SARS-CoV-2 é o acometimento respiratório decorrente do prejuízo pulmonar. Embora os efeitos não estejam bem elucidados, estudos indicam que o vírus SARS‐CoV-2 também pode atingir o sistema nervoso central. Por esta razão, o objetivo do nosso estudo é avaliar o potencial de invasão viral em células-tronco pulmonares e neurais, e investigar os efeitos do bloqueio de CD-147 neste processo. Estes resultados ajudarão a elucidar o mecanismo de invasão celular do vírus SARS‐CoV-2, bem como investigar uma possível estratégia para impedir a infecção por Covid-19.
Equipe do IQ - USP:
Pós-docs: José D. R. Echeverri, Talita Glaser, Deidiane Elisa Ribeiro, Ágatha Oliveira Giacomelli, Alessandro Granato.
Alunos: Phelipe A. M. Vitale, Vitor Medeiros de Almeida, Roberta Andrejew, Jean Bezerra.
Profs. Roberto Salinas, Sandro Marana, Shaker Chuck Farah e Henning Ulrich
Equipe do ICB - USP:
Prof. Edison Durigon
Equipe do Departamento de Microbiologia e Parasitologia - UFSM:
Profa. Micheli Mainardi Pillat
Contato no IQ-USP: henning@iq.usp.br
- Biotecnologia e biodiversidade: proposta direcionada e específica contra a COVID-19
Objetivo:
Desenvolver tratamentos com ação em duas fases da COVID-19. No estágio inicial, quando ocorre a infecção do vírus nas células humanas, e na fase mais avançada, na síndrome respiratória aguda severa (SARS) e/ou síndrome do desconforto respiratório agudo (ARDS), que costuma ser fatal.
Resumo:
Propomos selecionar um aptâmero ativador de ECA2 e investigar o potencial terapêutico de um peptídeo rico em resíduos de prolina isolado do veneno da serpente Bothrops jararaca, que tem ação dual nos sistemas renina-angiotensina e nitrérgico envolvidos no processo inflamatório e pro-fibrótico que acomete pulmões de pacientes infectados com Sars-Cov2. Enquanto alternativas para o cuidado imediato dos pacientes são buscadas principalmente via realocação de fármacos, nosso grupo está empenhado em delinear respostas específicas que visem um controle definitivo da COVID-19, pensando também nos estágios mais avançados da doença que poderá beneficiar pacientes com SARS e/ou ARDS de outras etiologias.
Pessoas envolvidas:
Prof. Dr. Claudiana Lameu (IQ-USP), Prof. Dr. Lucio H. Freitas-Junior (ICB-USP) e Prof. Dr. Carolina Borsoi Moraes (ICAQF – UNIFESP).
Alunos DD: Vanessa Arnaud-Sampaio, Tâmara Vieira, Caio Rossini Izadora Rabelo
Alunos M: Lara Guimarães, Renata Mello, Carolina Bento
Técnica: Denise Yamamoto
Contato: Profa. Claudiana Lameu claulameu@usp.br
DIVULGAÇÃO
-
Teste de COVID-19 pela saliva desenvolvido na USP já está disponível
Prof. Shaker Chuck Farah
https://agencia.fapesp.br/teste-de-covid-19-pela-saliva-desenvolvido-na-...
- Vídeos sobre máscaras e COVID-19
Vídeo de como construir uma máscara de baixo custo
Vídeo que aborda a escolha de máscara.
Como medir o nível de proteção da sua máscara?
Faça esse teste agora!
Responsáveis: Prof. Henrique E. Toma (IQ-USP)
Contato: henetoma@iq.usp.br
Prof. Delmárcio Gomes da Silva (IQ-USP)
Contato: delmarciousp@gmail.com
- A importância das instituições em tempos excepcionais
https://www.nexojornal.com.br/colunistas/2020/A-importância-das-instituições-em-tempos-excepcionais
Profa. Alicia J. Kowaltowski (IQ-USP)
Contato: alicia@iq.usp.br
https://globoplay.globo.com/v/8466658/
- Apoio com Insumos e Material Permanente do IQ-USP
Apoio ao INSTITUTO ADOLFO LUTZ
– Sistema de Amplificação de DNA – Applied – PCR System, sob responsabilidade da Profa. Glaucia Mendes Sousa.
– 7500 Real-Time PCR System – Applied, sob responsabilidade da Profa. Carla Columbano de Oliveira.
– Step One Real-Time PCR System, Life Technologies, sob responsabilidade do Prof. Henning Ulrich.
Conheça mais ações da USP para o combate à covid-19.
https://prp.usp.br/usp-e-covid-19/
Para doações, veja o Programa USP VIDA
Publicações Científicas
- Henning Ulrich and Micheli M. Pillat (2020). CD147 as a Target for COVID-19 Treatment: Suggested Effects of Azithromycin and Stem Cell Engagement. Stem Cell Reviews and Reports. https://doi.org/10.1007/s12015-020-09976-7
- Henning Ulrich et al (2021). Coronavírus no cérebro: Drogas que bloqueiam receptor poderiam prevenir ou tratar problemas neurológicos.
https://jornal.usp.br/ciencias/coronavirus-no-cerebro-drogas-que-bloquei...
Atualizado em 23/03/2021.
Comissão de Pesquisa do Instituto de Química da USP.
Arte do Logo (reações IQ-USP): Kevin de Aquino Dias
