Prévia do material em texto
mM Alcaloides de Cryptolepis sanguinolenta como potenciais inibidores de proteínas virais do SARS- CoV-2: um estudo in silico DOCENTE: Prof (a) Dra. Fabíola Dutra Rocha DISCENTES: Mateus Galdino; Maria Júlia Ribeiro, Marcus Borges Se a ultilização de alcaloides dos compostos naturais apresentam bons resultados in silico, por que não se tornam medicamentos de maneira comercial rapidamente? P E R G U N T A SUMÁR IO Introdução Materiais e métodos Resultados e discussões Conclusão Referências I N TRODUÇÃO Pandemia global do coronavírus da Síndrome respiratória aguda grave. Segundo a OMS 65-80% da populaçaõ depende de fitoterapia no tratamento de diversas doenças. Cryptolepis sanginolenta Diabetes, hipertensão, malária, deonças respiratórias e diarreia hepatite viral B Heper simplex tipo 1 I N TRODUÇÃO C r y p t o l e p i s s a n g u i n o l e n t a c o m o p o t e n c i a i s i n i b i d o r e s d a p r i n c i p a l p r o t e a s e ( M p r o ) . F i g u r a 1 . E s t r u t u r a 3 D d o S A R S - C o V - 2 M p r o e m d u a s v i s t a s d i f e r e n t e s . U m p r o t ô m e r o d o d í m e r o é m o s t r a d o e m a z u l c l a r o , o o u t r o e m l a r a n j a N o c e r n e d a s a t i v i d a d e s c a t a l í t i c a s d a M p r o e s t á u m a d í a d e c a t a l í t i c a C y s - H i s . O b o l s o d e l i g a ç ã o d o s u b s t r a t o d a p r o t e a s e , o n d e a s m o l é c u l a s s e l i g a m p a r a s e r e m q u e b r a d a s , e n c o n t r a - s e e m u m a f e n d a . I N TRODUÇÃO FUNÇÃO : C a t a l i s a a f o r m a ç ã o d e l i g a ç õ e s f o s f o d i é s t e r e n t r e r i b o n u c l e o t í d e o s , u n i n d o - o s p a r a f o r m a r a n o v a c a d e i a d e R N A . A p o l i m e r a s e é c a r a c t e r i z a d a p e l a p r e s e n ç a d e d o i s d o m í n i o s i m p o r t a n t e s : D o m í n i o R d R p . U m d o m í n i o d e n u c l e o t i d i l t r a n s f e r a s e R d R p ( N i R A N ) d o n i d o v í r u s do m ín io d e in te rf ac e A RdRp possui (pontos de entrada) para o molde de RNA/primer e para os nucleotídeos. Possui também (ponto de saída) para a fita de RNA recém-sintetizada. Esses pontos são carregados positivamente e acessíveis a solventes OB JET I VO O o b j e t i v o p r i n c i p a l d o a r t i g o é i n v e s t i g a r o p o t e n c i a l d e a l c a l o i d e s d a p l a n t a C r y p t o l e p i s s a n g u i n o l e n t a c o m o a g e n t e s a n t i v i r a i s c o n t r a o S A R S - C o V - 2 , o v í r u s c a u s a d o r d a C O V I D - 1 9 . P a r a i s s o , o e s t u d o u t i l i z o u s i m u l a ç õ e s c o m p u t a c i o n a i s a v a n ç a d a s , c o m o d o c k i n g m o l e c u l a r , e a n á l i s e s d e Q S A R , A D M E e t o x i c i d a d e , p a r a a v a l i a r a a f i n i d a d e d e l i g a ç ã o d e s s e s c o m p o s t o s à s p r o t e í n a s v i r a i s - a l v o ( M p r o e R d R p ) , s u a s p r o p r i e d a d e s f a r m a c o l ó g i c a s e s e u p e r f i l d e s e g u r a n ç a . O i n t u i t o é i d e n t i f i c a r c a n d i d a t o s p r o m i s s o r e s p a r a o d e s e n v o l v i m e n t o d e n o v o s m e d i c a m e n t o s a n t i v i r a i s . M A T E R I A I S E M É T O D O S Proteínas-alvo Ancoragem e Visualização Molecular É o processo de identificação, modelagem e análise estrutural das proteínas virais-chave Potencial terapêutico É uma técnica computacional que simula nesse caso o encaixe entre uma molécula pequena e uma proteina alvo- viral ONDE DE QUE FORMA QUAL INTENSIDADE Simulação de Dinâmica Molecular é uma técnica computacional que modela o movimento dos átomos e moléculas ao longo do tempo Verificar estabilidade e durabilidade das interações quimícas RMSD (Root Mean Square Deviation): mostra o quanto a estrutura se desviou da posição original → quanto menor, mais estável. RMSF (Root Mean Square Fluctuation): indica a flexibilidade de cada resíduo da proteína M A T E R I A I S E M É T O D O S QSAR, ADME e Previsão de Toxicidade Relaciona as características químicas e estruturais de uma molécula com a sua atividade biológica, prever a potencia e/ou eficacia Avaliar como o corpo absorve, distribui, metaboliza e excreta o composto Prever se o composto pode ser usado como medicamento Estimar riscos toxicológicos antes de testes em animais ou humanos Reduz risco de efeitos colaterais e falhas em testes clínicos M A T E R I A I S E M É T O D O S R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O Critolepina Quindolina Neocriptolepina Criptospirolepina Isocriptolepina Criptolepicarbolina Criptomisrina 11-isopropilcriptolepina Criptolepinona Biscriptolepina Hidroxicriptolepina Criptoheptina Criptoquindolina R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O Comparação das energias livres de ligação (ÿG) e eficiências dos ligantes dos compostos na literatura e neste estudo para validação R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O protease do SARS-CoV-2 modelo de homologia da RNA polimerase dependente de RNA do SARS-CoV-2 modelo de microscopia eletrônica de RNA polimerase dependente de RNA do SARS-CoV-2 Alcaloides da planta mostraram forte afinidade de ligação com as proteínas virais. R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O As altas afinidades de ligação da criptomisrina, cripto-tospirolepina, criptoquindolina e biscriptolepina tanto para RdRp quanto para RdRpol os tornam potenciais inibidores que podem ser mais explorados R E S U L T A D O S E D I S C U S S Ã O D ISCUSSÃO 1° Quatro alcaloides da planta mostraram forte afinidade de ligação com as proteínas virais. 2° O melhor resultado foi o da cryptospirolepina, com energia de ligação ΔG ~ –10,6 kcal/mol. 3° As simulações também indicaram que essas ligações são estáveis ao longo do tempo. D I S C U S S Ã O Quatro alcaloides da planta mostraram forte afinidade de ligação com as proteínas virais. Cryptospirolepine; Cryptoquindoline; Biscryptolepine; Cryptomisrine Mpro - cortar RdRp - bloquear Docking Molecular Tabela 3: Dados de simulação de dinâmica molecular conduzida por ligantes de ligantes com melhores afinidades de ligação registrados no estudo de encaixe usando modelo de água. D ISCUSSÃO Quanto menor o valor (ΔG), mais forte é o encaixe → maior potencial antiviral. A estabilidade da ligação, avaliada por dinâmica molecular ao longo de 100 ns, foi descrita no texto Tabela 2: Energias livres de ligação (ÿG), constante de ligação (Kd) e eficiências de ligantes de alcalóides de Cryptolepis sanguinolenta contra SARS-CoV-2 proteínas virais. D ISCUSSÃO Limitações do Estudo Estudo feito totalmente in silico. Não houve testes em laboratório (in vitro) nem em organismos vivos (in vivo). A ação real no corpo humano ainda precisa ser comprovada. Não há avaliação de toxicidade nem farmacocinética CONCLUSÃO Alto Potencial Antiviral: Alcaloides da Cryptolepis sanguinolenta (ex: criptomisrina, bis-criptolepina) demonstram alta afinidade de ligação e potencial inibitório contra as proteínas-chave do SARS-CoV-2 (Mpro e RdRp). Apresentam um perfil de toxicidade relativamente seguro. Perfil Farmacológico Favorável. Apesar das evidências promissoras e do conhecimento prévio sobre a planta, é necessário que estudos in vitro e in vivo sejam conduzidos para confirmar o potencial antiviral desses alcaloides. A utilização de tais compostos não deve ocorrer sem a obtenção de estudos conclusivos e robustos, mesmo em situações de emergência de saúde pública, como a pandemia de COVID-19. REFERÊNC IAS C I T A R E L L A , A n d r e a ; S C A L A , Â n g e l a ; P I P E R N O , A n a ; M I C A L E , N i c o l a . S A R S - C o V - 2 M p r o : u m a l v o p o t e n c i a l p a r a p e p t i d o m im é t i c o s e i n i b i d o r e s d e p e q u e n a s m o l é c u l a s . R e v i s t a V i r t u a l d e Q u í m i c a , R i o d e J a n e i r o , v . 1 2 , n . 6 , p . 1 4 2 5 - 1 4 4 5 , 2 0 2 0 . D i s p o n í v e l e m : h t t p : / / s t a t i c . s i t e s . s b q . o r g . b r / r v q . s b q . o r g . b r / p d f / v 1 2 n 6 a 1 0 . p d f . A c e s s o e m : 2 1 j u l . 2 0 2 5 . C P R – C e n t r o d e P e s q u i s a e m Q u í m i c a B i o l ó g i c a d a U n i v e r s i d a d e E s t a d u a l d e M a r i n g á . 1 0 c a r a c t e r í s t i c a s d o S A R S - C o V - 2 . [ S . l . ] , [ 2 0 2 0 ? ] . D i s p o n í v e l e m : h t t p s : / / c p r . u e m . b r / i m a g e s / g r u p o / 1 0 - c a r a c t e r i s t i c a s - s a r s - c o v - 2 . p d f . A c e s s o e m : 2 1 j u l . 2 0 2 5 . G A S U , E . N . ; B O R Q U A Y E , L . S . ; K Y E I , L . K . ; A M A R H , M . A . ; M E N S A H , C . N . ; N A R T E Y , D . ; A M P O M A H , G . B . ; C O M O D O R O , M . ; A D O M A K O , A . K . ; A C H E A M P O N G , P . ; M E N S A H , J . O . ; M O R M O R , D . B . ; A B O A G Y E , C . I . A l c a l o i d e s d e C r y p t o l e p i s s a n g u i n o l e n t a c o m o p o t e n c i a i s i n i b i d o r e s d e p r o t e í n a s v i r a i s d o S A R S - C o V - 2 : u m e s t u d o i n s i l i c o . B i o M e d R e s e a r c h I n t e r n a t i o n a l , [ S . l . ] , v . 2 0 2 0 , A r t i g o I D 5 3 2 4 5 6 0 , 1 4 p . , 2 0 2 0 . D i s p o n í v e l e m : h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 0 / 5 3 2 4 5 6 0 . A c e s s o e m : 2 1 j u l . 2 0 2 5 https://cpr.uem.br/images/grupo/10-caracteristicas-sars-cov-2.pdf https://doi.org/10.1155/2020/5324560 OBR IGADO !