Linhas de Pesquisa

I.  DESENVOLVIMENTO DE NOVOS CANDIDATOS À FÁRMACOS 
                Em sintonia com um dos objetivos do Programa de Pós-graduação em Farmacologia e Química medicinal, esta linha de pesquisa desenvolvida em colaborações com diversos pesquisadores da área de Química medicinal visa a caracterização pré-clínica de novos candidatos à fármacos.
                No momento, podemos destacar 4 projetos:
I.1. Avaliação do potencial mecanismo molecular da ação antipsicótica do LASSBio-579 e de novos derivados N-fenilpiperazínicos e piperazínicos N-substituídos.
                A esquizofrenia é uma doença neuropsiquiátrica crônica severa que afeta 1% de toda a população mundial. Apesar dos grandes investimentos em pesquisa, as tentativas de desenvolver fármacos antipsicóticos eficazes para os três níveis de sintomas e com poucos efeitos adversos têm sido frustradas, provavelmente em função da complexidade da doença, cuja etiologia ainda obscura envolveria vários tipos de receptores e diferentes circuitos neurobiológicos. O objetivo desse sub-projeto é de avaliar a afinidade e atividade intrínseca de novos compostos N-fenilpiperazínicos e piperazínicos N-substituídos derivados do composto LASSBio-579 (que produz bloqueio do sistema dopaminérgico in vivo, em doses que não produzem catalepsia) para diferentes receptores, quer sejam potenciais alvos para o efeito antipsicótico (D2, 5-HT2A e 5-HT1A, D4 e 5-HT2c; receptores e transportadores glutamatérgicos) ou responsáveis por potenciais efeitos adversos (α1-adrenérgicos e muscarínicos), com o objetivo de otimizar este composto-protótipo de antipsicótico atípico além de buscar mecanismos alternativos, como as vias de sinalização envolvendo a  GSK3, utilizando-se modelo celular de neuroblastoma humano.

I.2. Derivados N-fenilpiperazínicos na busca de novos compostos protótipos para o tratamento da Hiperplasia Prostática Benigna (HPB).
                Considera-se que doenças crônicas envolvem a alteração da sinalização celular de mais de um tipo de receptor e, portanto, fármacos que sejam direcionados para atuar em mais de um subtipo de receptor podem ser terapeuticamente úteis. Tal conceito baseia-se em modelos de rede sugerindo que a inibição parcial de vários alvos pode ser mais eficiente do que a inibição completa de um único alvo. Estima-se que cerca de 50% dos homens com idade acima de 50 anos apresentam algum dos sintomas da HPB. O fármaco ideal para o tratamento da HPB deve prevenir ou possivelmente reverter a hiperplasia, além de promover relaxamento prostático. Dentre os fármacos aprovados para tratamento da HPB, os antagonistas de adrenoceptores a1A/D apresentam a melhor relação custo-benefício para o paciente. Assim, há interesse no desenvolvimento de fármacos com maior afinidade por adrenoceptores a1A e a1D, em detrimento de a1B. Com a descoberta de que alguns receptores acoplados à proteína G (GPCRs), adrenoceptor α1D e receptor 5-HT1A, estimulam a proliferação celular prostática, surge a possibilidade de se avaliar o uso de antagonistas destes GPCRs quanto ao seu efeito anti-proliferativo. Baseado nas evidências resumidas acima, tal conceito poderia ser aplicado ao tratamento da HPB, visando três alvos diferentes: adrenoceptores alfa1A/D e receptores 5-HT1A. Portanto, o objetivo desta linha é aprofundar a caracterização farmacológica de novos derivados N-fenilpiperazínicos, na busca de novo composto protótipo para o tratamento da hiperplasia prostática benigna.

I.3. Avaliação farmacológica de bufadienolídeos naturais e semi-sintéticos em busca de protótipos com seletividade funcional sobre a Na+/K+-ATPase.
                Vide II.2.

1.4. Avaliação dos perfis de Ligação de derivados N- acilhidrazônicos aos receptores A1 e A2a da Adenosina
Este projeto visa: 1. avaliar o perfil de ligação de derivados N-acilhidrazônicos aos receptores A1 e A2a da adenosina, buscando informações sobre seletividade e eficácia intrínseca visando contribuir para o desenvolvimento de novos compostos candidatos a fármacos; 2. selecionar derivados N-acilhidrazônicos (screening) para testes em modelos onde o alvo molecular seria o receptor A2a (como inflamação, silicose e dor neurópática); 3. ou o receptor A1 (como inflamação, analgesia e cardiopatia, neuroproteção). Outro objetivo é de ajudar a validar modelos in silico de ligação aos receptores adenosinérgicos (no  receptor A2a)

II. Na+/K+-ATPase: PAPEL FISIOLÓGICO E MODULAÇÃO FARMACOLÓGICA

                A Na+/K+-ATPase é uma enzima localizada na membrana plasmática de grande parte das células eucarióticas e transporta os íons Na+ e K+ contra seus gradientes eletroquímicos, apresentando um papel vital para as funções celulares. A influência de aspectos fisiológicos e patológicos sobre a enzima é um dos focos de estudo nessa linha de pesquisa de nosso laboratório que já avaliou a expressão das isoformas da Na+/K+-ATPase no dimorfismo sexual, durante a ontogênese, em modelos experimentais de hipertensão e hipertrofia cardíaca assim como em modelo de desnervação  do ducto deferente de rato, além da análise de outras ATPases do tipo SERCA e PMCA e receptores de rianodina.
Entre os projetos desenvolvidos atualmente, podemos citar:
1. Estudo da nova função sinalizadora da Na+/K+-ATPase
Há pouco mais de 10 anos foi descoberto um novo papel da Na+/K+-ATPase: a ligação de esteróides cardiotônicos (ECTs), clássicos inibidores da função de transporte iônico, com a enzima é capaz de desencadear cascatas de sinalização intracelular. Isso ocorre através da interação da Na+/K+-ATPase com a Tyr-cinase Src e assim ativação de uma série de proteínas cinases, sendo a gama de efeitos celulares ainda pouco conhecida. Dentre os vários sub-projetos, procuramos avaliar o mecanismo molecular do efeito diurético de bufadienolidos testando a hipótese de internalização da Na+/K+-ATPase no túbulo proximal, o efeito de diferentes bufadienolidos endógenos sobre a atividade das diferentes isoformas da Na+/K+-ATPase, além de buscarmos ECTs capazes de dissociar os dois efeitos decorrentes da ligação de bufadienolidos à Na+/K+-ATPase (inibição da bomba vs. ativação da via de sinalização por interações proteína-proteína) e assim estabelecer os requisitos estruturais para se obter candidatos a fármacos com seletividade funcional.
2. Estudo de novos inibidores da Na,K-ATPases
                Este projeto visa avaliar farmacologicamente diferentes bufadienolídeos naturais e semi-sintéticos, assim como derivados semi-sintéticos da digoxina, nas diferentes isoformas da Na,K-ATPase assim como em modelos celulares visando a avaliação de efeitos sobre proliferação vs apoptose celular.

III. SCREENING FARMACOLÓGICO
Este setor/serviço foi criado em resposta a uma demanda dos projetos de desenvolvimento de fármacos dos quais participamos (Instituto do Milênio, INCT) para aumentar a visibilidade dos ensaios disponíveis dentro das respectivas redes de colaboração criadas na ocasião, assim como poder realizar prestação de serviço de screening farmacológico para empresas interessadas. Este projeto, baseado sobretudo em ensaios de binding, foi oficializado como um dos projetos de extensão do ICB. Informações sobre este serviço encontram-se no site (http://www.icb.ufrj.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?sid=132) onde um portfólio atualizado dos ensaios pode ser visualizado e baixado.