Localização: BioproSP - Laboratório de Bioprospecção de Organismos Marinhos (Lab. 11), Instituto do Mar – Rua Carvalho de Mendonça, 144, Santos – SP, 11.070-100.
E-mail: paulacjimenez@gmail.com; pcjimenez@unifesp.br
Grupo de Pesquisa:
Dhiego Botelho Rigato, doutorando PPG Bioprodutos e Bioprocessos
Bruna Viana de Souza, mestranda PPG Bioprodutos e Bioprocessos
Bruno Perri da Costa, graduando Eng. Ambiental, iniciação científica
Julia Sierro Camilo, graduanda BICT, iniciação científica
Vitória Ami Matsuda, graduanda BICT, iniciação científica
Evelyn Cruz, graduanda BICT, iniciação científica
Linhas de Pesquisa:
Bioprospecção de produtos naturais marinhos
Potencial farmacológico de micro-organismos marinhos
Atividade anticâncer de produtos naturais marinhos
Resumo
Bioprospecção é o esforço empreendido na busca de produtos funcionais a partir da biodiversidade. E, de fato, o reconhecimento da natureza como fonte de substâncias com funções biológicas e sua aplicação para remediar doenças data desde as civilizações mais antigas, de onde foram arriscadas as ferramentas para as primeiras intervenções farmacológicas. Ainda assim, a exploração de compostos derivados de organismos vivos, i.e., os produtos naturais, floresce até os dias recentes. Entretanto, foi apenas durante as últimas décadas que o ambiente marinho ganhou importância nesse contexto.
Ao passo que o metabolismo primário dos seres vivos lhes garante o essencial para a sobrevivência, a produção de moléculas pelo metabolismo secundário ganha um caráter mais especializado, sendo, sobremaneira, um meio fundamental de defesa química, podendo ser também uma vantagem a nível reprodutivo, ocupação de espaço e comunicação de indivíduos. Substâncias desse tipo ocorrem em abundância em invertebrados e em micro-organismos marinhos e, como fruto dos esforços empreendidos neste sentido, inúmeros compostos interessantes já foram isolados a partir destes organismos, mas presume-se que ainda haja uma imensa coleção de substâncias para serem descobertas.
Nessa vereda, o nosso grupo de pesquisas ocupa-se em buscar nos organismos marinhos que habitam a costa brasileira – que, por sua vez, é uma região ainda pouco explorada nesse aspecto – substâncias com potencial farmacológico e estudar os mecanismos desses efeitos, sobremaneira, em modelos de células tumorais. Entre as moléculas já encontradas em invertebrados, merecem destaque o plakortídeo P, isolado da esponja Plakortis angulospiculatus, que se mostrou capaz de inibir a duplicação de células de carcinoma colo-retal humano [Santos et al., 2015]; e as oxo-estaurosporinas inéditas isoladas da ascídia Eudistoma vannamei, que apresentou um efeito até 70 vezes mais potente contra células de leucemia quando comparado a células sanguíneas normais [Jimenez et al., 2012].
Mais além, há mais de uma década, o grupo também se encarrega do reconhecimento do potencial biotecnológico de micro-organismos marinhos brasileiros a partir da identificação de cepas capazes de produzir substâncias com propriedades anticâncer. Neste contexto, o grupo já conta com um banco de cepas com quase 1.500 bactérias brasileiras encontradas em associação a invertebrados e em amostras de sedimento marinho. Entre as moléculas mais interessantes, vale citar a ditiolpirrolona que bloqueia a cascata bioquímica que viabiliza o processo de citocinese celular, produzida pela cepa Streptomyces sp. BRA010, associado à ascídia Eudistoma vannamei [Abreu et al., 2014]; e a cromomicina A2, isolada de Streptomyces sp. BRA090 recuperada de sedimento marinho, capaz de induzir o processo de autofagia seguido de morte por apoptose em células de melanoma metastático [Guimarães et al., 2014].
Entre as bactérias encontradas em ilhas oceânicas brasileiras, nosso grupo encontrou no sedimento coletado no Arquipélago de São Pedro e São Paulo cepas de Salinispora arenicola produtoras de policetídeos citotóxicos inéditos [Ferreira et al., 2017; Bauermeister et al., 2018], bem como a cepa Streptomyces sp. BRA214, cujos peptídeos não-ribossomais inéditos por ela produzidos mostraram-se capazes de interagir com as proteínas inibidoras de apoptose. Mais além, do Atol das Rocas, uma região com uma grande diversidade de bactérias produtoras de substâncias citotóxicas, a cepa Streptomyces sp. BRB302 foi evidenciada como produtora de uma rara molécula glicosilada, novonestmicina A, que possui atividades antibiótica e anticâncer [Velasco-Alzate et al., 2019].
Projetos em andamento
INCT BioNat: Biodiversidade e Produtos Naturais (CNPq #465637/2014-0 / FAPESP # 2014/50926-0). Pesquisadora associada.
Projeto Temático: Abordagem integrada na prospecção sustentável de produtos naturais marinhos: da diversidade a substâncias anticâncer (FAPESP # 2015/17177-6). Pesquisadora associada.
Publicações mais relevantes
Jimenez, P. C.; Wilke, D. V.; Branco, P. C. ; Bauermeister, A.; Rezende-Teixeira, P.; Gaudêncio, S. P. ; Costa-Lotufo, L.V. Enriching Cancer Pharmacology with Drugs of Marine Origin. British Journal of Pharmacology, 177:3 – 27, 2020.
Velasco-Alzate, K.Y.; Bauermeister, A.; Tangerina, M.M.; Lotufo, T.M.C.; Ferreira, E.G.; Jimenez, P.C.; Padilla, G.M.; Lopes, N.P.; Costa-Lotufo, L.V. Marine Bacteria from Rocas Atoll as a Rich Source of Pharmacologically Active Compounds. Marine Drugs, 17, 671, 2019.
Jimenez, P.C.; Wilke, D. V.; Costa-Lotufo, Leticia V. Marine drugs for cancer: surfacing biotechnological innovations from the oceans. Clinics, v. 73, p. e482s, 2018.
Ambrose, A. J. ; Santos, E. A. ; Jimenez, P. C.; Rocha, D. D. ; Wilke, D. V. ; Beuzer, P. ; Axelrod, J. ; Kanduluru, A. K. ; Fuchs, P. L. ; Cang, H. ; Costa-Lotufo, L. V. ; Chapman, E. ; La Clair, J. J. Ritterostatin Gn1n, a Cephalostatin-Ritterazine Bis-Steroidal Pyrazine Hybrid, Selectively Targets Grp78. ChemBiochem, 506-510, 2017.
Ferreira, E. G. ; Torres, M. C. M. ; Silva, A. B. ; Colares, L. L. F. ; Pires, K. ; Lotufo, T. M. C.; Silveira, E. R. ; Pessoa, O. D. L. ; Costa-Lotufo, L. V. ; Jimenez, P. C. Prospecting Anticancer Compounds in Actinomycetes Recovered from the Sediments of Saint Peter and Saint Paul's Archipelago, Brazil. Chemistry & Biodiversity, 13: 1149-1157, 2016.
Santos, E. A. ; Quintela, A. L. ; Ferreira, E. G. ; Sousa, T. S. ; Pinto, F. C. L. ; Hajdu, E.; Carvalho, M. S. ; Salani, S. ; Rocha, D. D. ; Wilke, D. V. ; Torres, M. C. M.; Jimenez, P. C.; Silveira, E. R. ; La Clair, J. J. ; Pessoa, O. D. L. ; Costa-Lotufo, L. V. Cytotoxic Plakortides from the Brazilian Marine Sponge Plakortis angulospiculatus. Journal of Natural Products 78: 996-1004, 2015.
Trzoss, L.; Fukuda, T; Costa-Lotufo, L.V.; Jimenez, P.; La Clair, J.J.; Fenical, W. Seriniquinone, a Selective Anticancer Agent, Induces Cell Death by Autophagocytosis, Targeting the Cancer Protective Protein Dermcidin. Proccedings of The National Academy of Science USA, 111: 14687-14692, 2014.
Abreu, P. A.; Sousa, T. S.; Jimenez, P. C.; Wilke, D. V.; Rocha, D. D.; Freitas, H. P. S.; Pessoa, O. D. L.; La Clair, J. J.; Costa-Lotufo, L. V. Identification of Pyrroloformamide as a Cytokinesis Modulator. ChemBioChem, 15: 501-506, 2014.
Guimarães, L.A.; Jimenez, P. C.; Sousa, T. S.; Freitas, H. P.; Rocha, D. D.; Wilke, D. V.; Martín, J.; Reyes, F.; Pessoa, O. D. L.; Costa-Lotufo, L. V. Chromomycin A2 Induces Autophagy in Melanoma Cells. Marine Drugs, v. 12, p. 5839-5855, 2014.
Jimenez, P. C.; Wilke, D. V. ; Ferreira, E. G. ; Takeara, R. ; Moraes, M. O. ; Silveira, E. R. ; Lotufo, T. M. C. ; Lopes, N. P. ; Costa-Lotufo, L. V. Structure Elucidation and Anticancer Activity of 7-Oxostaurosporine Derivatives from the Brazilian Endemic Tunicate Eudistoma vannamei. Marine Drugs, 10: 1092-1102, 2012.
Costa-Lotufo, L. V.; Wilke, D. V.; Jimenez, P. C.; Epifanio, R. A. Organismos marinhos como fonte de novos fármacos: histórico & perspectivas. Química Nova, v. 32, p. 703-716, 2009.
Jimenez, P. C.; Fortier, S. C. ; Lotufo, T. M. C. ; Pessoa, C. O. ; Moraes, M. E. A. ; Moraes, M. O. ; Costa-Lotufo, L. V. Biological activity in extracts of ascidians (Tunicata, Ascidiacea) from the northeastern Brazilian coast. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 287: 93-101, 2003.
Colaborações
Profa. Dra. Letícia V. Costa-Lotufo, USP-SP
Prof. Dr. Norberto P. Lopes, USP-RP
Prof. Dr. Márcio A. Andreo, UNIFESP-Diadema
Prof. Dr. Luiz Elídio Gregório, UNIFESP-Diadema
Prof. Dr. Diego V. Wilke, UFC
Profa. Dra. Alessandra L. Valverde, UFF
Profa. Dra. Angélica Soares, UFRJ
Profa. Dra. Sharon Prince, University of Cape Town, África do Sul
Prof. Dr. Eli Chapman, University of Arizona, EUA
Dr. James La Clair, Xenobe Research Institute, EUA