Projetos de Pesquisa

 

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Adalberto Pessoa Junior

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • desenvolvimento de processo biotecnológico para produção do biofármaco antileucêmico l-asparaginase recombinante: otimização e estudo de viabilidade econômica
  • A L-asparaginase (ASNase) é um importante biofármaco utilizado no tratamento de neoplasias do sistema linfático, principalmente a leucemia linfoide aguda. No Brasil este medicamento, obtido por processo biotecnológico, é fornecido pelo SUS. Entretanto o País ainda não possui a tecnologia de produção, sendo totalmente dependente da oferta de empresas internacionais. A crise de desabastecimento da ASNase é discutida desde 2011, mas se agravou recentemente em função de questionamentos sobre o processo de compra e a qualidade da ASNase fornecida. Atualmente sua aquisição é tema de debate entre a sociedade, médicos, acadêmicos e governo, evidenciando a urgência da autonomia do Brasil na produção da ASNase para aplicação farmacêutica. O presente projeto busca o desenvolvimento de um processo nacional e industrialmente viável para produção biotecnológica da ASNase. Para tanto, será utilizada a bactéria E. coli BL21(DE3) capaz de superexpressar uma ASNase resistente a proteases plasmáticas. Serão estudados a os parâmetros nutricionais e operacionais para otimização do processo fermentativo em biorreatores em condições de serem utilizadas para produção em escala ampliada, por meio do cultivo em alta densidade celular, por processo descontinuo-alimentado, e a melhor estratégia de purificação afim de se obter alta produtividade de ASNase. Também serão estudadas as alterações a nível de membrana e pH intracelular durante o processo de produção, com objetivo de compreender mais profundamente os mecanismos de exportação da enzima e a influência das condições de cultivo na fisiologia celular de forma a facilitar e aumentar o rendimento das operações unitárias de purificação. Como suporte ao desenvolvimento do processo, serão realizadas análises proteômica e transcriptômica das células, a fim de monitorar alterações no genótipo e fenótipo celular como resposta às condições de estresse, sobretudo por causa das elevadas concentrações celulares, durante o cultivo em sistema descontínuo-alimentado. Outro parâmetro importante a ser estudado será a viabilidade técnico-econômica do processo a partir dos resultados experimentais de otimização do cultivo e purificação da enzima, cujo objetivo será auxiliar na busca da estratégia de produção do biofármaco com menor custo. Com este projeto espera-se obter resultados fundamentais para o estabelecimento de processo biotecnológico com geração de um biofármaco inovador (L-asparaginase de E. coli recombinante resistente a proteases plasmáticas, com maior meia vida sanguínea), com potencial para exportação (uma vez que apresenta características farmacocinéticas e farmacodinâmicas potencialmente superiores aos biofármacos encontrados no mercado), a ser transferido para produção em condições de desenvolvimento em BPL (Boas Práticas de Laboratório) e de BPF (Boas Práticas de Fabricação), que contribuirão fortemente para o desenvolvimento científico e tecnológico do País. O projeto contribuirá para a implementação de tecnologia nacional inovadora na produção de biofármaco antileucêmico, com potencial para ser transferido ao setor produtivo visando aos mercados nacional e internacional, e geração de importantes conhecimentos científicos e tecnológicos de forma a reduzir a dependência tecnológica do Brasil nesta área do conhecimento, com formação de recursos humanos de alto nível nas diferentes áreas da biotecnologia (do upstream ao downstream). Vale ressaltar que a produção de um biofármaco de grau farmacêutico e injetável pelo Brasil irá abrir caminhos para viabilizar o desenvolvimento e produção de novas biomoléculas de alto valor agregado pelo Brasil.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adalberto Ramon Vieyra

Ciências Biológicas

Biofísica
  • atpases transportadoras de íons em processos e sistemas biológicos com patologias diferentes
  • As ATPases transportadoras de íons são proteínas integrais de membrana responsáveis por diferentes processos fisiológicos por serem capazes de fornecer a energia necessária por eles requerida quando os fluxos ocorrem contra gradiente de potencial eletroquímico. Participam, por exemplo – direta ou indiretamente – de processos como controle do volume celular, geração do potencial de repouso e sua manutenção, relaxamento muscular, reciclagem de hormônios, balanço do pH intracelular e processamento de nutrientes. O presente projeto de pesquisa apresentado ao CNPq na Chamada Universal No 1/2016 propõe continuar abordando – a partir dos patamares alcançados no período que termina em 31/07/16 – o papel de ATPases transportadoras de íons e investigar mecanismos moleculares de sua regulação em três grandes vertentes de estudo, que apresentam ATPases como elo temático comum: (i) desnutrição e seu impacto tardio na função renal e cardiovascular; (ii) mecanismos de interação e de reparo por células-tronco em tecido renal lesionado. As ATPases objeto de estudo serão: Ca2+-ATPases de membrana plasmática e de retículo sarco/endoplasmático, (Na++K+)ATPase, Na+-ATPase resistente à ouabaína, Cu(I)-ATPases e F0F1-ATPsintase (ATPase mitocondrial). O projeto propõe investigar diferentes kinases, como PKA, PKC, MEK/ERK1/2, fosfo-ERK1/2 e a “salt inducible kinase” e os mecanismos de seu acoplamento regulatório com as ATPases objeto de interesse em cada vertente da proposta. O papel do Ca2+, do Na+ e do Cu+ como segundos mensageiros – e não apenas como espécies iônicas transportadas – será também investigado no contexto das duas vertentes acima. Serão utilizados modelos “in vivo” e “in vitro” que envolvem ratos, cultura de células e frações subcelulares de membranas, mitocôndrias e aparelho de Golgi. Com o desenvolvimento do projeto pretende-se compreender, num novo patamar conceitual integrado, as redes regulatórias de ATPases em situações fisiológicas e patológicas de relevância, para explicar a gênese de lesões e para propor novas abordagens terapêuticas.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020