Triagem virtual na protease principal de SARS-CoV-2 e avaliação de 4,8-dimetoxinaftalenil chalconas frente a Leishmania amazonensis - Silva, Kaio Maciel de Santiago (2023)
A descoberta de novas substâncias bioativas para o tratamento de doenças emergentes e negligenciadas, como a COVID-19 e a leishmaniose, é urgente devido à escassez de opções terapêuticas. Portanto, visando identificar candidatos anti-COVID-19, utilizou-se técnicas in silico como triagem virtual, docking molecular e dinâmica molecular frente a protease principal (Mpro) de SARS-CoV-2, considerando uma quimioteca contendo 313 estruturas de diferentes classes químicas. Em paralelo, derivados contendo a porção chalcona foram avaliadas por meio de ensaios in vitro contra diferentes formas morfológicas do protozoário Leishmania amazonensis e estudos in silico utilizando a técnica de docking molecular frente aos alvos arginase (ARG) e a tripanotiona redutase (TR). Assim sendo, a presente tese é dividida em dois capítulos distintos. No capítulo I, a triagem virtual foi realizada através do estudo de docking molecular considerando duas estruturas cristalográficas da Mpro, onde após média das energias de ligação, foi possível selecionar quatro potenciais inibidores (LMed-136, LMed-137, LMed-110 e LMed-117). Posteriormente, estudos de simulações de Dinâmica Molecular (DM) por 150 nanossegundos (ns) revelaram que os compostos LMed-136 e LMed-110 possuem maior afinidade pelo sítio ativo da Mpro (-23,62 ± 2,60 e -28,06 ± 2,65, respectivamente) e os compostos LMed-137 e LMed-117 tendem a deixar o sítio ativo. Além disso, observou-se que os resíduos Thr26, His41, Asn142, His164, Glu166 e Gln189 realizam ligações de hidrogênio importantes para a estabilidade dos complexos durante o tempo de simulação avaliado. Finalmente, a previsão do perfil ADME sugeriu que o LMed-136 possui características semelhantes a fármacos e boas propriedades farmacocinéticas. Portanto, a partir do presente estudo, pode-se inferir que essa substância pode ser uma possível inibidora da Mpro de SARS-CoV-2, porém são necessários estudos in vitro para investigar suas propriedades antivirais. No capítulo II, uma série de nove derivados de chalcona apresentaram valores de concentração inibitória média (CI50) após 24h de tratamento frente as formas promastigotas de L. amazonensis de 3,3 ± 0.34 – 264,1 ± 0,12 µM e de citotoxicidade em células de macrófagos murinos entre 126,8 ± 0,09 – 872,3 ± 0,133 µM. A chalcona 1f foi identificada como a mais promissora em termos de atividade e índice de seletividade (112,6), sendo 1,5 vezes mais seletiva do que anfotericina B (73,17). Estudos in vitro evidenciaram que 1f induziu diversas alterações morfológicas e ultraestruturais nas formas promastigotas livres, bem como a perda da integridade da membrana plasmática e aumento das espécies reativas de oxigênio (ERO). Em formas intracelulares, a substância 1f apresentou CI50 de 18,5 ± 1,19 µM. Para o estudo in silico de docking molecular foram selecionados os alvos arginase (ARG) e a tripanotiona redutase (TR) que são essenciais para o crescimento e sobrevivência de parasita. O composto 1f teve mais interações por ligação de hidrogênio com a enzima ARG, indicando a formação de um complexo proteína-ligante mais estável. A predição ADME sugeriu que 1f possui alta biodisponibilidade oral e absorção intestinal. Estudos em modelos in vivo são necessários para confirmar esse composto como potencial agente antileishmania