Development of in vitro assays for prospection and evaluation of compounds with cytoprotection or inhibitory activity of Zika virus

Orientador: Marcio Chaim BajgelmanDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O Zika vírus é um flavivírus que tem sido objeto de grande preocupação mundial devido sua associação com casos de malformações congênitas e doenças neurológicas graves como a microcefalia e a síndrome de Guillain-Barré. O vírus já foi reportado em mais de 80 países e continua a se espalhar geograficamente. A eminência de possível reincidência em regiões já afetadas pelo vírus tem gerado preocupações. Apesar do grande acervo científico adquirido após a declaração de estado de emergência feita pela Organização Mundial de Saúde em 2016 ainda não existem vacinas nem tratamentos aprovados para uso em humanos contra o zika vírus (ZIKV). Buscando desenvolver uma estratégia alternativa capaz de avaliar compostos que apresentassem atividade antiviral e efeito citoprotetor, desenvolvemos um bioensaio baseado na utilização de células repórter. Estas células repórter, permissíveis à infecção por ZIKV, são geneticamente modificadas para expressão citoplasmática de GFP, possibilitando-se a sua detecção por citometria de fluxo. A utilização desse bioensaio possibilitará a avaliação de coleções de compostos candidatos ao desenvolvimento de fármacos, que poderão ser utilizados para prevenção e tratamento de infecções pelo ZIKV. Com alvo de explorar a funcionalidade de nosso bioensaio realizamos testes com fármacos já utilizados para outras finalidades terapêuticas, como Proclorperazina, Amodiaquina, Quinacrina, e Berberina, em comparação ao composto 2¿-C-Metilcitidina, já descrito por seu efeito antiviral para inibir ZIKV. Foi possível verificar através de nossos estudos, que os compostos Proclorperazina, Amodiaquina e 2¿-C-Metilcitidina conferem citoproteção às células submetidas a infecção com ZIKV. Dessa forma, verificamos a possibilidade de realizar uma avaliação funcional e também uma análise preliminar de citotoxicidade utilizando nosso bioensaio. As informações geradas a partir de nossos estudos, utilizando-se esse modelo de análises in vitro de candidatos para interferir na infecção por ZIKV também poderão ser aplicadas para ampliação do conhecimento e exploração de candidatos farmacológicos para inibição do ZIKV ou mesmo de outros novos vírus emergentes que apresentem efeito citopáticoAbstract: Zika virus is a flavivirus that has been the subject of great concern worldwide due to its association with cases of congenital malformations and severe neurological diseases such as microcephaly and Guillain-Barré syndrome. The virus has been reported in more than 80 countries and continues to spread geographically. The eminence of possible re-introduction in regions already affected by the virus has raised alarms. Despite the great scientific information acquired after the declaration of a state of emergency made by the World Health Organization in 2016, there are still no vaccines or treatments approved for use in humans against the zika virus (ZIKV). In order to develop an alternative strategy capable of evaluate compounds that presented antiviral activity and cytoprotective effect we developed a bioassay based on the use of reporter cells. These reporter cells, permissible for ZIKV infection, are genetically modified for cytoplasmic expression of GFP, making it possible to detect them by flow cytometry. The use of this bioassay will allow the evaluation of collections of candidate compounds for the development of drugs that can be used for the prevention and treatment of infections for ZIKV. In order to verify the functionality of our bioassay, we performed tests with the drugs used for other therapeutic purposes, such as Prochlorperazine, Amodiaquine, Quinacrine, and Berberine comparing with the 2'-C-Methylcytidine, compound already described for its antiviral effect to inhibit ZIKV. It was possible to verify through our studies that the compounds Prochlorperazine, Amodiaquine and 2'-C-Methylcytidine presented cytoprotective effect to the cells that were submitted to infection with ZIKV. In this way, we verified the possibility of performing a functional evaluation and a preliminary analysis of cytotoxicity using our bioassay. Information acquired from our studies using this model of in vitro analysis of candidates that can interfere on ZIKV infection could be also applied to increase knowledge and exploration of pharmacological candidates for inhibition of ZIKV or even other emerging virus that present cytopathic effectMestradoFármacos, Medicamentos e Insumos para SaúdeMestra em Biociências e Tecnologia de Produtos BioativosCAPE