Bioprospecting macroalgae, marine and terrestrial invertebrates & their associated microbiota / Bioprospecção de macroalgas, invertebrados marinhos e terrestres e microbiota associada

Abstract The present review aims the discussion of the impact of the bioprospection initiative developed by the projects associated to BIOprospecTA, a subprogram of the program BIOTA, supported by FAPESP. This review brings a summary of the main results produced by the projects investigating natural products (NPs) from non-plants organisms, as examples of the success of this initiative, focusing on the progresses achieved by the projects related to NPs from macroalgae, marine invertebrates, arthropods and associated microorganisms. Macroalgae are one of the most studied groups in Brazil with the isolation of many bioactive compounds including lipids, carotenoids, phycocolloids, lectins, mycosporine-like amino acids and halogenated compounds. Marine invertebrates and associated microorganisms have been more systematically studied in the last thirty years, revealing unique compounds, with potent biological activities. The venoms of Hymenopteran insects were also extensively studied, resulting in the identification of hundreds of peptides, which were used to create a chemical library that contributed for the identification of leader models for the development of antifungal, antiparasitic, and anticancer compounds. The built knowledge of Hymenopteran venoms permitted the development of an equine hyperimmune serum anti honeybee venom. Amongst the microorganisms associated with insects the bioprospecting strategy was to understand the molecular basis of intra- and interspecies interactions (Chemical Ecology), translating this knowledge to possible biotechnological applications. The results discussed here reinforce the importance of BIOprospecTA program on the development of research with highly innovative potential in Brazil.

Resumo A presente revisão discute o impacto das iniciativas de bioprospecção desenvolvidas pelos projetos associados ao BIOprospecTA, subprograma do programa BIOTA, apoiado pela FAPESP. Esta revisão traz um resumo dos principais resultados produzidos pelos projetos de investigação de produtos naturais (PNs) de organismos não vegetais, como exemplos do sucesso desta iniciativa, com foco nos avanços alcançados pelos projetos relacionados a PNs de macroalgas, invertebrados marinhos, artrópodes e microrganismos associados. As macroalgas são um dos grupos mais estudados no Brasil com o isolamento de muitas substâncias bioativas, incluindo lipídios, carotenóides, ficocolóides, lectinas, aminoácidos do tipo micosporina e substâncias halogenadas. Invertebrados marinhos e microrganismos associados têm sido estudados de forma mais sistemática nos últimos trinta anos, revelando substâncias únicas, com potentes atividades biológicas. Os venenos de insetos himenópteros também foram amplamente estudados, resultando na identificação de centenas de peptídeos, que foram utilizados para criar uma biblioteca química que contribuiu para a identificação de modelos para o desenvolvimento de substâncias antifúngicas, antiparasitárias e anticancerígenas. O conhecimento construído dos venenos de himenópteros permitiu o desenvolvimento de um soro equino anti-peçonha de abelha. Dentre os microrganismos associados a insetos, a estratégia de bioprospecção foi compreender as bases moleculares das interações intra e interespécies (Ecologia Química), traduzindo esse conhecimento para possíveis aplicações biotecnológicas. Os resultados aqui discutidos reforçam a importância do programa BIOprospecTA no desenvolvimento de pesquisas com alto potencial inovador no Brasil.

Marine drugs for cancer: surfacing biotechnological innovations from the oceans

This review will discuss the contributions of marine natural molecules, a source only recently found to have pharmaceutical prospects, to the development of anticancer drugs. Of the seven clinically utilized compounds with a marine origin, four are used for the treatment of cancer. The development of these drugs has afforded valuable knowledge and crucial insights to meet the most common challenges in this endeavor, such as toxicity and supply. In this context, the development of these compounds will be discussed herein to illustrate, with successful examples provided by cytarabine, trabectedin, eribulin and brentuximab vedotin, the steps involved in this process as well as the scientific advances and technological innovation potential associated with developing a new drug from marine resources.

Pyrimidine alkaloids from Eudistoma vannamei

Abstract Methanolic extracts of the Brazilian endemic ascidian Eudistoma vannamei have been extensively studied for their cytotoxic activity against several human cancer cell lines. Previous work reported the occurrence of purine derivatives and staurosporine alkaloids as the major nitrogen-containing compounds. In this study, we report the occurrence of three pyrimidine alkaloids in addition to cholesterol, sitosterol and stigmasterol.

Modelo experimental de tumor na cavidade oral de ratos com carcinossarcoma de Walker 256 / Experimental model of Walker 256 carcinosarcoma developed in the oral cavity of rats

OBJETIVO: Estabelecer um modelo experimental de desenvolvimento tumoral na cavidade oral de ratos, permitindo, assim, o estudo da osteólise induzida pelo tumor nos ossos do complexo maxilomandibular como também nas estruturas dentais, através da caracterização histomorfológica da reabsorção óssea e dentária. MÉTODOS: Uma suspensão de células tumorais (0,1mL) do Carcinossarcoma de Walker 256, na concentração de 10(6) células/mL foi implantado na cavidade alveolar de ratos previamente aberta por exodontia. Os animais foram observados durante 12 (doze) dias consecutivos para determinação da curva de peso corpóreo, sendo posteriormente sacrificados e as mandíbulas removidas para exames radiográfico e histológico. RESULTADOS: No exame radiográfico foi verificada área lítica, sem evidência de reparo, na região dos alvéolos. No exame microscópico foi identificada infiltração óssea, periférica e central, de pequenas células hipercromáticas e pleomórficas, com leve infiltrado inflamatório mononuclear associado e áreas de necrose. O índice de pega foi de 100 por cento. CONCLUSAO: O modelo animal de invasão óssea, do tumor de Walker na cavidade oral, possibilita a avaliação in vivo de drogas antitumorais e esquemas terapêuticos no tratamento do câncer bucal.