LASSBio 20 Anos: Episódios Científicos de uma Trajetória de Dedicação, Inspiração e Transpiração
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- Catarina Benke
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1 LASSBio 20 Anos: Episódios Científicos de uma Trajetória de Dedicação, Inspiração e Transpiração Carlos Alberto Manssour Fraga cmfraga@ccsdecania.ufrj.br CCS, 25 e 26 de Setembro de 2014
2 1989: início da relação / Moduladores da Cascata do Araquidônico SAID s Prostaciclina ECEPT IP Análogos de PGI 2 Barreiro E. J. & Fraga, C. A. M. (1999) Química ova 22,
3 A Motivação: Usar Produtos aturais Brasileiros como Matéria-Prima Safrol como Bióforo atural Me Me E L E T Ô I C A S Safrol Características Biofóricas BAEI E. J. & FAGA, C. A. M. (1999) Química ova 22, I D F Ó B I C A S cotea pretiosa Óleo de sassafrás: 80% Piper hispidinervum (Pimenta longa) Embrapa (B) - Acre
4 Anti-trombótico C 3 S 2 C 2 Anti-trombótico Benziléter de -oxima C 2 = = M e Pharm. Acta elv., 1999 Pharm. Acta elv., 1999 ovo agente cardioativo Indometacina C l J. Chem. es Synth. Comm., 1999 C C 3 = = M e Sulindaco C 3 S S SAI Safrol xicam C C 3 C 3 S 2 CX-2 J. Braz. Chem. Soc C 3 3 S C 2 C 2 ova classe de analgésicos S C 3 Bioorg.Med.Chem.Lett.,1998. C J. eterocycl. Chem., 1995 J. Pharm. Sc., 1992 J. eterocycl. Chem., 1992
5 Isosafroxicams CIPE test FAGA, C. A. M. & BAEI, E. J. (1992) Journal of eterocyclic Chemistry, 29,
6 Um grande desafio: sistema oxabiciclo[3.3.0]octano e os análogos de prostaciclina EX M 1 60 Mz FAGA, C. A. M., BAEI, E. J. (1996) Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 44,
7 Mudança de Paradigma: A identificação das Isoformas da Ciclooxigenase Metabolismo epático AIEs Efeito Sistêmico Metabólito AIE ativo Diminuição de prostaglandinas da mucosa gástrica PGS-2 (CX-2) Isoforma induzida envolvida na produção de PG s em processos fisiopatológicos W LAGES, A. S., SILVA, K. C. M., MIADA, A. L. P., FAGA, C. A. M., BAEI, E. J. (1998) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 8,
8 Antiinflamatórios Bipirazólicos sistema terfenílico F 3 C C 3 celecoxibe S 2 Atropoisômeros 3 C C 3 S 1 2 ovos derivados bipirazólicos padrão bipirazola LASSBio = 2 = C 3 LASSBio = 2 = Ph LASSBio = 2 = LASSBio =, 2 = C 3 LASSBio = Ph, 2 = C 3 a) Isosterismo clássico de anel b) Transpoisção do GF c) etroisosterismo: -S 2-2 para -S 2 -C C 2 C 3 LASSBio-456 a as VELS, M, P.; MEI,. C.; SILVA, G. M. S.; ALVES,. M.; DIGUETT, A. C.; ELLEA, J.; MIADA, A. L. P.; BAEI, E. J. & FAGA, C. A. M. (2012) Chirality, 24,
9 ascimento a Era das -Acilidrazonas (A) Bioativas no LASSBio DUATE, C. D., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2007) Mini-eviews in ESTUTUA Medicinal Chemistry, 7, PIVILEGIADA MATEUS, M. E. ; LIVEIA, L. F. ; FEITAS, A. C. C. ; CAVAL, A. M. A. A. ; BAEI, E. J. (1991) Brazilian Journal of Medical and Biological esearch, 21, Protótipos: Analgésicos Antiinflamatórios Anti-agregante plaquetários FAGA, C. A. M., BAEI, E. J. (2006) Current Medicinal Chemistry, 13,
10 Ar S S S S protótipo X = S, W =,Cl,Br,F,Me,Me,,Me (E) A X W Ar=, FAGA, C. A. M., BAEI, E. J. (2006) Current Medicinal Chemistry, 13, Diversidade Molecular de -Acilidrazonas (A) Bioativas obtidas pela Estratégia do Bioisosterismo
11 Derivados 1,3-Benzodioxolil--Acilidrazônicos, seus isósteros sulfonilidrazônicos e homólogos insaturados e saturados, sintetizados a partir do safrol. LIMA, P. C., LIMA, L. M., SILVA, K. C. M., LEDA, P..., MIADA, A. L. P., FAGA, C. A. M., BAEI, E. J. (1999) European Journal of Medicinal Chemistry, 35,
12 SUD,. T., ALBUQUEQUE, E. X., BAEI, E. J., AACAVA, Y., CITA, W. M., MEL, P. A., EL, F. G., ZAPATA- SUD, G., SILVA, C. L. M., CAST,. G., FEADES, P. D., FAGA, C. A. M., MIADA, A. L. P., US Patent 7,091,238, 15 de Agosto de Descoberta do Protótipo Cardioativo LASSBio-294 Inotrópico Positivo e Vasodilatador Mecanismo de Ação Inovador eceptores de Adenosina A2A PEX 1996
13 Principais Modificações Estruturais Introduzidas no Protótipo LASSBio-294 a = Introdução de grupos com diferente perfil de contribuição estereoeletrônica; b = Substituinte na posição 6 do anel benzodioxola efeitos estereoeletrônicos; c = Alquilação do grupamento farmacofõrico Modificação da habilidade como doador de ligação de ; Alterações conformacionais; d = Introdução de substituintes alquila Efeitos estéricos e/ou conformacionais; e = edução da dupla ligação imínica Modificação da extensão de conjugação do grupamento farmacofórico; aumento da liberadade conformacional; f = Troca do anel tiofeno por núcleos isostéricos com diferentes contribuições eletrônicas; g = Introdução de grupos com diferente perfil de contribuição estereoeletrönica. lead optimisation is defined as those activities that are required to optimise a screening hit to a pre-clinical candidate. Thus, lead optimisation invariably comprises synthetic and medicinal chemistry, biochemical and functional screening, computer-aided drug design, in vitro and in vivo pharmacokinetic studies and physicochemical (e.g. solubility, partition coefficient and acidity) studies Baxter, A. D. & Lockey, P. M. (2001) Drug Discov. World 2, 9 15.
14 Identificação da Provável Conformação Bioativa de -Acilidrazonas Vasoativas LASSBio-294 ( = ) LASSBio-785 ( = C 3 ) S LASSBio-129 ( = ) LASSBio-1003 ( = C 3 ) LASSBio-123 ( = ) LASSBio-1004 ( = C 3 ) LASSBio-1028 ( = ) LASSBio-1456 ( = C 3 ) Contratura de aorta induzida por fenilefrina Compostos com endotélio IC 50 ( M) sem endotélio -acilidrazonas LASSBio ,0 >100 LASSBio-129 >500 >500 LASSBio ,0 >500 LASSBio-1028 >200 >200 -metil--acilidrazonas LASSBio ,2 18,5 LASSBio ,8 15,7 LASSBio ,5 11,1 LASSBio ,1 17,8 Silva, A. G. et al. (2005) Bioorg. Med. Chem. 13, Kummerle, A. E. et al. (2009) Eur. J. Med. Chem. 44, Zapata-Sudo et. al. (2010) Am. J. ypertens. 23, 135. Grupo Metila LASSBio-785 Propriedades Estereoeletrônicas PM = 15,03 M = 5,65 cm 3 /mol ansch =0,56 ammett = -0,17 The Methylation Effect in Medicinal Chemistry Barreiro, E.J.; Kummerle, A.E.; Fraga, C. A. M. (2011) Chem. ev. 111, 5215.
15 3 C S C CAVAL, A. S. et al. (1996) J. Braz. Chem. Soc. 7, 247. Cl 3 C S W C 3 A FAGA, A. G. M. et al. (2000) Eur. J. Pharm. Sci. 11, 285. Compostos eterocíclicos Bioativos Descobertos no LASSBio 3 C X X = S X = X = CAVAL, A. S. et al. (1996) J. eterocyclic Chem. 33, uang, Q. et al. (2000) J. Med. Chem. 43, 71. Cook s Pharmacophoric Model for BZDP Ligands W 3 C S LASSBio-341 Cardoso, C.. et al. (2002) Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 9. 3 C S LASSBio-341 Fraga, A. G. M. (1999) M.Sc. Thesis, IQ-UFJ. PEEIA, E. F.. et al. (1998) Abstracts of XIII Annual Meeting 3 C of FESBE, , p (LASSBio-292) X = S (LASSBio-844) X = X 15
16 Descoberta de Protótipos euroativos: Derivados Pirazólicos e 1,2,3- Triazólicos -Fenilpiperazínicos com Ação Antipsicótica Mecanismo de Ação Aripiprazola-like : Agonista de autoreceptores D2 (Pré) Antagonista de receptores 5-T 2A Agonista de receptores 5-T 1A p.o., 5 mg/kg PCAD-CAPES Profa Stela M. K. ates (UFGS) Profa Teresa Dalla Costa (UFGS) Profa Valéria de liveira (UFG) Farmacodinâmica in vitro Farmacodinâmica in vivo Farmacocinética Metabolismo Toxicidade Menegatti,. et al. (2003) Bioorg. Med. Chem. 11, eves, G. et al. (2010) Bioorg. Med. Chem. 18, AVA): diferente do grupo veículo+veículo ***P<0,001; diferente do grupo veículo+apomorfina; ### P<0,001.
17 Descoberta de Protótipos Anti-Alzheimer: Inibidores de AChE Análogos a Tacrina AChE: Sítio Aniônico Periférico 3 C 2 2 LASSBio-501 IC 50 = 6,39 μm LASSBio-560 IC 50 = 6,0 μm BAEI, E. J., CÂMAA, C. A., VELI,., MÁS, L. B., CAST,. G., CITA, W. M., AACAVA, Y., DIGUES, C.., FAGA, C. A. M. (2003) Journal of Medicinal Chemistry, 46,
18 ovos Protótipos Anti-Alzheimer Semissintéticos: LASSBio-767 (-)-Spectalina Semissíntese 3 C Cassia spectabilis Compostos 3 C IC 50 ( M) ChE Total BuChE Tacrina 0,16 0,21 Galantamina 3, LASSBio-767 7,32 150,1 C 3 + Cl- 11 LASSBio-767 Parceria: Profa Vanderlan Bolzani (UBBE) UESP-Araraquara LASSBio-767 é um inibidor reversível, não competitivo de colinesterase cerebral; LASSBio-767 apresenta reduzido perfil de efeitos colaterais, em função de sua ação seletiva como inibidor de ChE versus BuChE, associada a sua ação como antagonista de receptores muscarínicos M2 e M3; Viegas-Jr., C. et al. (2005) Bioorg. Med. Chem. 13, Viegas-Jr., C. et al. (2003) PI , depositada em 08/10/2003 (PCT). Castro,. G. et al. (2008) Eur. J. Pharmacol. 580, 339. Docking de LASSBio-767 no sítio ativo da AChE (Torpedo californica) - FlexE
19 Planejamento de Análogos de Agonistas de eceptores Benzodiazepínicos: LASSBio-873 e LASSBio-981 hm2 muscarinic receptor D EUPÁTICA: Agonista de eceptores Muscarínicos (M1/M2) MEEGATTI,., SILVA, G. M. S., ZAPATA-SUD, G., AIMUD, J. M., SUD,. T., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2006) Bioorganic and Medicinal Chemistry, v. 14, p ASCIMET-J,. M., MEDES, T. C. F., LEAL, D. M., CÔEA, C. M.., SUD,. T., ZAPATA- SUD, G., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2010) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 20,
20 Um novo paradigma: A Busca por Protótipos Multialvo para Doenças Multifatoriais Antiinflamatório Anti-TFα Atividade sobre o recrutamento de neutrófilos induzida por LPS, correlacionada com sua ação inibitória sobre o TFα em modelos in vivo. LIMA, L. M., CAST, P., MACAD, A. L., FAGA, C. A. M., LUGIE, C., MAES, V. L. G., BAEI, E. J. (2002) Bioorganic and Medicinal Chemistry, v. 10, p MACAD, A. L., LIMA, L. M., AAÚJ-JÚI, J. X., FAGA, C. A. M., KATZ, V. L. G., BAEI, E. J. (2005) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 15,
21 ibridação Molecular e os Fármacos Simbióticos VIEGAS-JÚI, C., DAUELL, A., BLZAI, V. S., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2007) Current Medicinal Chemistry, 14, a second possibility of therapeutic intervention on multifactorial diseases consists of modulating two distinct bio-targets that belong to different biochemical windows, related to the same physiopathology. The main advantage of this strategy, known as symbiotic approach (SA), resides in the improvement of the synergic effects, which if appropriately balanced, could promote direct consequences on the efficacy of new hybrid lead drug candidates, called symbiotic prototypes or drugs. Fraga, C. A. M. & Barreiro, E. J. (2008) Curr. Drug Ther. 3, 1.
22 eceptor TPV-1 Planejamento Estrutural de LASSBio-881: Protótipo A Multialvo LASSBio-881 (20 µm) Inibidor de CX-1/CX-2 Agonista CB 1 Antagonista TPV-1 (IC 50 = 14 µm) DUATE, C. D., TIBUTI, J. L. M., LACEDA, D. I., MATIS, M. V., ALEXADE-MEIA, M. S., DUTA, F., BECAA, E. J.., DE-PAULA, F. S., GULAT, M.. F., FEEIA, J., CALIXT, J. B., MIADA, A. L. P., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2007) Bioorg. Med. Chem., 15, TIBUTI, J. L. M., SATS, M.. L., MESQUITA, C. M., LIMA, C. K. F., DA-SILVA L. L., MAIA,. C., DUATE, C. D., BAEI, ELIEZE J., FAGA, C. A. M., CAST,. G., MIADA, A. L. P., GUIMAÃES, M. Z. P. (2010) British Journal of Pharmacology, 159,
23 ovos Protótipos Imidazo[1,2-a]piridínicos Planejados como íbridos Moleculares do Inibidor de MAPK p38 SB e do Inibidor de CX-2 Celecoxibe. Inibidor CX-2 Antagonista TPV-1 (IC 50 = 0,58 µm) Anti-TFα ATI-IPEALGÉSICS: D EUPÁTICA Agonista Misto de eceptores de Adenosina A1 e A2A LACEDA. B., LIMA, C. K. F., DA-SILVA L. L., MEI,. C., MIADA, A. L. P., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2009) Bioorganic and Medicinal Chemistry, 17, LIMA, C. K. F., SILVA,. M., LACEDA. B., SATS, B. L.., SILVA,. V., AMAAL, L. S., QUITAS, FAGA, C. A. M., BAEI, E. J., GUIMAÃES, M. Z. P., MIADA, A. L. P. (2014) Plos ne, e99510.
![[US/BE] -acilidrazona Antagonista de receptores vanilóides TVP-1 (Tributino et al.](/docs-images/97/131306558/images/24-4.jpg ", 2010) Universidade Federal do io de Janeiro Antiinflamatório Inibidor de CX-1 (Tributino et al.")
24 Duarte, C. D. et al. (2007) Mini ev. Med. Chem. 7, Caracterização do Grupamento -Acilidrazona como Estrutura Privilegiada: SBDD Agonista Inverso de receptores canabinóides (CB 2 ) (Diaz et al., 2009) The University of Texas Inibidores da proteína do capsídeo do IV-1 (Tian et al., 2009) Peking University, Center for Biologics Evaluation and esearch, (FDA) Moduladores de receptores tirosina-quinases (Leonard et al., 2006) (W2006/ A1) Janssen Pharmaceutica.V. [US/BE] -acilidrazona Antagonista de receptores vanilóides TVP-1 (Tributino et al., 2010) Universidade Federal do io de Janeiro Antiinflamatório Inibidor de CX-1 (Tributino et al., 2009) Universidade Federal do io de Janeiro Privileged Structures:... single molecular framework capable to provide useful ligands for more than one receptor... (Evans, B. E. et al. (1988) J. Med. Chem. 31, 2235). Diaz, P. et al. (2009) J. Med. Chem. 52, 444. Tian, B. et al. (2009) Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, Tributino, J. L. M. et al. (2009) Bioorg. Med. Chem. 17, Tributino, J. L. M. et al. (2010) Brit. J. Pharmacol. 159, Leonard, K. et al. (W2006/ A1).
25 -Acilidrazonas (A) inibidoras de PDE-4 / Agonistas de A2A A A A a eceptor zardaverine de Adenosina A2A F F Molecular Simplification bond "a" rupture b F F "b" Cyclization Ar 2 Ar 1 = or C 3 Target -acylhydrazone Series LASSBio-1359 Cl C 3 C 3 LASSBio-1366 PDE-4 IC 50 = 300 nm PDE-5 31% (10 µm) LASSBio-1379 PDE-4 IC 50 = 150 nm PDE-5 27% (10 µm) C 3 LASSBio-1386 PDE-4 IC 50 = 105 nm PDE-5 IC 50 = 150 nm IPETESÃ ATEIAL PULMA C 3 G. Sudo & LASSBio-1393 PDE-4 IC 50 = 50 nm PDE-5 28% (10 µm). T. Sudo (ICB-UFJ) C 3 T. L.; Maia, PDE-5. C.; 5% (10 Kümmerle, µm) A. E. ; B. ; Tesch,. ; ascimento, J.. M.; Santanna, C. M.. C 3 ; Fraga, C. A. M. ; LASSBio-1359 PDE-4 IC 50 = 140 nm PDE-5 IC 50 = 23% (10 µm) LASSBio-1372 PDE-4 IC 50 = 110 nm Alencar, A. K..; Pereira, S. L.; Montagnoli, Landgraf, S. S. ; Caruso-eves, C. ; Ferraz, E. Barreiro, E. J.; Sudo,. T. ; Zapata-Sudo, G. (2013) Brit. J. Pharmacol., 169, Kümmerle, A. E.; Schmitt, M.; Cardozo, S. V. S.; Lugnier, C.; Villa, P.; Lopes, A. B.; omeiro,. C.; Justiniano,.; Martins, M. A.; Fraga, C. A. M.; Bourguignon, J.-J.; Barreiro, E. J. (2012) J. Med. Chem., 55,
26 Em busca dos Inibidores de Cinases...(com a subunidade A) LASSBio-1504 Anti-TFα IC 50 = 3,6 μm LASSBio-1749 Anti-TFα IC 50 = 0,21 μm LASSBio-1506 Anti-TFα IC 50 = 1,6 μm Protótipos Antiinflamatórios ativos por via oral: eduzem os níveis de TFα e IL-1β (3 mg/kg) Lacerda. B., dasilva L. L., delima C. K. F., Miguez E., Miranda A. L. P., Laufer, S. A., Barreiro, E. J., Fraga, C. A. M. (2012) PLoS ne, 7, e Lacerda. B., Sales. M., dasilva L. L., Tesch., Miranda A. L. P., Barreiro, E. J., Fernandes P. D., Fraga C. A. M. (2014) PLoS ne, 7, e91660.
27 Planejamento Baseado na Estrutura do eceptor: IKK-β Modelo tridimensional da proteína IKKβ obtido por modelagem comparativa. Quercetin AVILA, C. M., MEI,. C., SAT'AA, C. M.., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2009) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, v. 19, p
28 Gênese estrutural do protótipo inibidor de IKK LASSBio-1524: SBDD LASSBio-1524 Benzilideno-Benzoilidrazina (IKK-β) IC 50 = 20 µm AVILA, C. M., LPES. A. B., DA-SILVA, L. L., MEI,. C., MIADA, A. L. P., SAT'AA, C. M.., BAEI, E. J., FAGA, C. A. M. (2011) European Journal of Medicinal Chemistry, 46,
29 timização estrutural de LASSBio-1524: Gênese do protótipo inibidor de IKK LASSBio-1829 LASSBio-1829 LASSBio-1829.Cl IC 50 = 3.8 µm * Docking studies performed by Isabella Guedes (LCC), under supervision of Dr. Laurent E. Dardenne. FEITAS,.. C.., Master Thesis, PGQu, IQ-UFJ, 2013 (Manuscript in preparation)
30 Conclusões: - A Missão do LASSBio: Contribuir para consolidar as bases da Química Medicinal em nosso país, além de formar pesquisadores, conscientes da necessidade de praticar ciência de forma responsável e comprometida com o retorno social. - Seguir fazendo ciência de qualidade, atuando de forma interdisciplinar em busca do fármaco verde-amarelo. DEDICAÇÃ E TABAL EM EQUIPE Índice = 24 Webofscience palavra-chave: LASSBio
31 Agradecimentos: Aos alunos de Graduação e Pós-Graduação que contribuíram direta e indiretamente para a obtenção dos resultados descritos nesta apresentação (e outros não ilustrados) e consolidaram a existência do LASSBio ao longo destes 20 anos; Aos Colegas do Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas: Professores Eliezer J. Barreiro, Lídia M. Lima, Carlos Maurício. de Sant Anna e élio de Mattos Alves. Tudo que merece ser feito, merece ser bem feito...sempre! EJB, Set 2014 Aos Colegas do ICB-UFJ, de outras Universidades e Institutos de Pesquisa no Brasil e no exterior pela profícua cooperação científica; As empresas farmacêuticas, farmoquímicas que financiaram/apoiaram parte dos estudos em projetos de cunho tecnológico: Cristália, Apsen, Eurofarma, ortec, atura. Aos órgãos de fomento:
Carlos Alberto Manssour Fraga LASSBio, Universidade Federal do Rio de Janeiro 28 de Janeiro de 2011
Avanços na Identificação de Protótipos -Acilidrazônicos Cardioativos: Caracterização de Fragmento Molecular Privilegiado Carlos Alberto Manssour Fraga LABio, Universidade Federal do Rio de Janeiro cmfraga@ccsdecania.ufrj.br
Magna Suzana Alexandre-Moreira João X. de Araújo Junior Lídia Moreira Lima Ana Luisa Palhares de Miranda Carlos Alberto M. Fraga Eliezer J.
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