Pesquisa

Foco na inovação em bioprospecção e síntese química integrada à natureza

Bioprospecção

Bioprospecção é a exploração da biodiversidade em busca de novos recursos biológicos de valor social e econômico. É realizado por uma ampla variedade de indústrias, sendo a mais conhecida a indústria farmacêutica, mas também por uma variedade de ramos da agricultura, manufatura, engenharia, construção e muitos outros. A maioria dos antibióticos em uso clínico atual (por exemplo, β-lactâmicos, aminoglicosídeos, tetraciclinas, macrolídeos) foi descoberta usando essa abordagem, e há fortes argumentos para priorizar a bioprospecção em relação a outras estratégias na busca de novos medicamentos antibacterianos. O rápido surgimento de microrganismos resistentes a múltiplas drogas tornou-se uma das ameaças mais críticas à saúde pública. Uma diminuição na eficácia dos antibióticos disponíveis levou à falha no controle da infecção, resultando em um alto risco de morte. Entre várias alternativas, os peptídeos antimicrobianos (AMPs) servem como alternativas potenciais aos antibióticos para resolver o surgimento e a disseminação de patógenos multirresistentes. Essas pequenas proteínas exibem atividade antimicrobiana potente e também são um componente essencial do sistema imunológico [1].
Além de novos antimicrobianos, a bioprospecção pode permitir a descoberta de novos agentes anticâncer, antifúngicos, antivirais, larvicidas, herbicidas e muitos outros produtos importantes para a saúde humana, animal e meio ambiente. As substâncias bioativas oriundas de plantas, fungos, bactérias e outros podem ser macromoléculas como proteínas e peptídeos (metabolismo primário) ou as chamadas moléculas pequenas (metabolismo secundário).
A bioprospecção envolve uma série de etapas, incluindo a coleta de amostras biológicas, a identificação dos compostos presentes nas amostras, a avaliação da atividade biológica dos compostos e, por fim, a síntese ou purificação dos compostos selecionados para testes mais específicos.
A bioprospecção de novas moléculas bioativas é um processo importante na descoberta de novos medicamentos, agroquímicos e outros produtos de interesse comercial. No entanto, é importante ressaltar a importância de se respeitar os direitos dos povos indígenas e comunidades locais que detêm o conhecimento tradicional sobre o uso de plantas e outros recursos naturais. A bioprospecção ética deve incluir medidas para garantir que esses grupos sejam justamente remunerados pelo uso de seus conhecimentos e recursos, e que a exploração desses recursos seja feita de forma sustentável e respeitosa.

• Bioprospecção de antibióticos produzidos por fungos dos gêneros Fusarium e Acremonium.
• POTENCIAL DE PRODUÇÃO DO CANABIDIOL VIA EXPRESSÃO HETERÓLOGA NA LEVEDURA Saccharomyces cerevisiae
• Produção de Precursores de Antibióticos β-lactâmicos por Hidrólise Enzimática
• Avaliação da imobilização da penicilina G acilase em suporte híbrido
• Efeito protetor do biofime e perfil de metabólitos produzidos por bactérias probióticas
• Estudo da produção de Cefalosporina C por Acremonium  chrysogenum a partir de substratos diversos

Síntese Orgânica, Química Medicinal e Agricultura

A síntese orgânica  se dedica à criação de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas mais simples. Na indústria farmacêutica e agroquímica, a síntese orgânica desempenha um papel fundamental na produção de medicamentos e agroquímicos, respectivamente. Os medicamentos são compostos químicos que têm a capacidade de curar, prevenir ou tratar doenças. A síntese orgânica é usada para produzir moléculas complexas que possam atingir alvos específicos dentro do organismo. Para isso, são usados métodos como a síntese de peptídeos, a produção de esteroides, a síntese de ácidos nucleicos e a criação de moléculas bioativas. Os medicamentos sintéticos produzidos por meio da síntese orgânica têm a vantagem de ter uma estrutura molecular definida e controlada, o que permite um melhor controle de qualidade e eficácia. Já os agroquímicos são produtos químicos usados na agricultura para controlar as pragas e doenças das plantas, aumentando a produtividade. A síntese orgânica é usada para produzir moléculas que têm a capacidade de combater as pragas e doenças das plantas, como inseticidas, fungicidas e herbicidas. Estes compostos são criados para ter um alto grau de especificidade, sendo tóxicos apenas para o alvo pretendido e não para outras formas de vida. A síntese orgânica também é usada para produzir aditivos alimentares, que podem melhorar a aparência, sabor e conservação dos alimentos. Em resumo, a síntese orgânica é uma técnica crucial na produção de medicamentos e agroquímicos, pois permite a criação de moléculas complexas com precisão molecular, alta especificidade e eficácia terapêutica ou agrícola.
A descoberta e o desenvolvimento de novos compostos orgânicos naturais ou sintéticos de utilidade biomédica é um componente crítico da pesquisa química medicinal. A síntese orgânica, portanto, ocupa um papel central em qualquer empreendimento de desenvolvimento novas moléculas para aplicações biológicas e ou tecnológicas. Por exemplo, o processo de produção de um medicamento, desde a descoberta de uma molécula com estrutura promissora para dado alvo biológico, até a comercialização, passa por diversos processos que buscam garantir a sua eficácia, como também buscar melhores formas de se produzir o objeto de consumo. Dessa forma, é preocupação constante da síntese orgânica a busca por rotas rentáveis que minimizem a perda de reagentes e possibilitem diminuição da produção de resíduos químicos.

• Síntese e Determinação da Atividade Antmicrobiana de Novas Cefalosporinas Produzidas a partir do Ácido 7-aminocefalosporânico (7-ACA) Frente a Bactérias Gram-Positivas e Gram-Negativas Multirresistentes
• Estudos da síntese do canabidiol
• Rumo à Síntese de Antibióticos β-Lactâmicos em Processo de Fluxo Contínuo: CEFALOSPORINA C e PENICILINA G
• Produção de intermediários de síntese para IFAs de antibióticos β-lactâmicos em processo de fluxo contínuo
• Usando a síntese orientada pela diversidade estrutural (DOS) como estratégia para descoberta de novos agentes antibacterianos e antivirais.

Referências:

[1]       Cushnie, T. P. T.; Cushnie, B. et al. Pharm. Res. 2020, 37, 125.