Triagem biológica de inibidores de sirtuína 2 (TcSir2rp1) candidatos a antichagásicos / Biological screening of sirtuin 2 inhibitors (TcSir2rp1) antichagasic candidates

RESUMO

A doença de Chagas é causada pelo Trypanosoma cruzi, e atualmente, acomete entre 6 a 7 milhões de pessoas em todo o mundo. A quimioterapia disponível para seu o tratamento se baseia apenas em dois fármacos, nifurtimox e benznidazol, com mais de 50 anos de descoberto. Estes fármacos apresentam eficácia limitada, pois são pouco efetivos na fase crônica e apresentam alta toxicidade, resultando em efeitos adversos graves. Esse panorama mostra a necessidade de novas abordagens terapêuticas contra essa doença. Nesse sentido, a inibição de vias bioquímicas essencias para o parasita se mostram como uma boa sugestão para identificação de compostos promissores candidatos a novos agentes quimioterápicos. A sirtuína 2 (Sir2) são enzimas reguladoras que participam de mecanismos epigenéticos em tripanossomatídeos, e no T. cruzi possuem um papel fundamental em todos os seus estágios evolutivos, devido a este fato, se apresentam como um alvo promissor na busca por novos fármacos contra a doença de Chagas. Neste sentido propomos a busca de inibidores da Sir2 proteína 1 do T. cruzi (TcSir2rp1) que é geneticamente validada como alvo farmacológico, por meio da estratégia de triagem biológica. Realizou-se a expressão da enzima recombinante por biologia molecular em um sistema de transformação utilizando cepa de Escherichia coli Artic Express (DE3). Foi feita a purificação e a confirmação da obtenção da proteína recombinante se deu por gel SDS-PAGE. Após a obtenção da enzima os parâmetros cinéticos foram determinados por experimentos de fluorimetria. A triagem foi realizada para um conjunto de 82 compostos, previamente sintetizados pelo nosso grupo de pesquisa, como inibidores da TcSir2p1 em dose única de 100 µM. Os ensaios foram realizados em triplicata e em experimentos independentes. Dentre os 82 compostos testados, 20 apresentaram inibições maior que 50% contra a enzima TcSir2rp1, na dose de 100 µM. Dentre estes, se destacaram 3 compostos derivados de chalconas, para os quais foi determinada a potência. O composto 1 foi o que mais potente, apresentando valor de IC50 de 11,65 µM, já os compostos 3 e 5 foram menos potentes (IC50= 38,50 µM e 19,85 µM, respectivamente). Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que a estratégia de triagem biológica é promissora na identificação de inibidores da TcSir2p1 candidatos a agentes anti- T. cruzi

ABSTRACT

Chagas disease is caused by Trypanosoma cruzi, and currently affects 6 to 7 million people worldwide. The chemotherapy available for its treatment is based on only two drugs, nifurtimox and benznidazole, with more than 50 years of discovery. These drugs have limited efficacy, as they are ineffective in the chronic phase and have high toxicity, resulting in serious adverse effects. This panorama shows the need for new therapeutic approaches against this disease. In this sense, the inhibition of essential biochemical pathways for the parasite proves to be a good suggestion for the identification of promising compounds candidates for new chemotherapeutic agents. Sirtuin 2 (Sir2) are regulatory enzymes that participate in epigenetic mechanisms in trypanosomatids, and in T. cruzi they have a fundamental role in all their evolutionary stages, due to this fact, they present themselves as a promising target in the search for new drugs against Chagas disease. In this sense, we propose the search for inhibitors of Sir2 protein 1 of T. cruzi (TcSir2rp1) which is genetically validated as a pharmacological target, through the biological screening strategy. The expression of the recombinant enzyme was performed by molecular biology in a transformation system using strain of Escherichia coli Artic Express (DE3). Purification was performed and confirmation of obtaining the recombinant protein was performed by SDS-PAGE gel. After obtaining the enzyme, the kinetic parameters were determined by fluorimetry experiments. Screening was performed for a set of 82 compounds, previously synthesized by our research group, as TcSir2p1 inhibitors in a single dose of 100 µM. Assays were performed in triplicate and in independent experiments. Among the 82 compounds tested, 20 showed inhibitions greater than 50% against the enzyme TcSir2rp1, at a dose of 100 µM. Among these, 3 compounds derived from chalcones stood out, for which the potency was determined. Compound 1 was the most potent, with an IC50 value of 11.65 µM, while compounds 3 and 5 were less potent (IC50= 38.50 µM and 19.88 µM, respectively). In view of the results obtained, it can be concluded that the biological screening strategy is promising in the identification of TcSir2p1 inhibitors candidates for anti-T. cruzi agents