A linha de pesquisa concentra-se no ciclo de desenvolvimento ponta-a-ponta de imunobiológicos, em especial, anticorpos monoclonais, atuando como uma força translacional que consolida distintas plataformas tecnológicas para converter descobertas acadêmicas de fronteira em anticorpos de alta qualidade, precisão e eficácia. O trabalho estrutura-se de forma integrada em três frentes estratégicas: a hibridização de plataformas de geração, aliando a robustez da seleção empírica in vitro (Phage Display) e in vivo (Hibridomas) ao pioneirismo do design atômico de novoguiado por Inteligência Artificial; a engenharia de arquiteturas terapêuticas avançadas, abrangendo desde nanocorpos (VHHs) e Fabs até formatos biespecíficos modulares com engenharia de Fc; e a validação precoce de parâmetros de viabilidade industrial para garantir o escalonamento fluido em bioprocessos de alto rendimento (E. coli e CHO/HEK293).

Em paralelo, a pesquisa avança o estado da arte em imunização e delivery in vivo empregando plataformas genéticas (mRNA e DNA) encapsuladas em Nanopartículas Lipídicas (LNPs), uma abordagem disruptiva que redefine a bioprodução ao transformar o próprio paciente em um biorreator endógeno, consolidando uma esteira de inovação de impacto clínico real.

Os anticorpos monoclonais (mAbs) consolidaram-se como a classe terapêutica de maior sucesso na medicina moderna, movimentando mais de US$ 150 bilhões anuais com altas taxas de aprovação. Contudo, o modelo tradicional, dependente de imunização animal e da produção exógena em biorreatores complexos de células de mamíferos, impõe custos proibitivos que restringem o acesso na saúde pública latino-americana.

Atualmente, a Imunobiotecnologia vivencia uma tripla revolução. A primeira é a transição da triagem empírica para o Design Racional Guiado por IA, permitindo a geração de novo de moléculas contra alvos antes considerados até então difíceis de acessar. A segunda é a diversificação de formatos: além das IgGs, o campo avança com anticorpos biespecíficos e formatos miniaturizados (como Fabs, scFvs e nanocorpos), que oferecem superior penetração tecidual e viabilizam a produção em sistemas bacterianos de baixo custo.

A terceira, e talvez mais disruptiva mudança, é a Revolução do Delivery Genético. Em vez de fabricar e purificar a proteína em escala industrial, a fronteira atual utiliza plataformas de DNA e mRNA para entregar o código genético do anticorpo engenheirado às células do próprio paciente. Essa abordagem transforma o corpo humano em um biorreator in vivo, eliminando gargalos massivos de downstream industrial (como purificação por Proteína A e SEC-HPLC) e redefinindo a velocidade e o custo com que podemos responder a surtos infecciosos e demandas oncológicas. Dominar essa esteira tecnológica, da IA à fita de mRNA, é o caminho definitivo para a soberania biotecnológica.

1. Imunologia-USP
2. Biotecnologia – UNIFESP/SJC
3. Farmácia – USP
4. Toxinologia – Instituto Butantan

1. LIMA, G.C; CHURA-CHAMBI, R.M; MORGANTI, L; SILVA, V.J; CABRAL-PICCIN, M.P;

ROCHA, V.G; MEDINA, T.S; RAMOS, R.N; LUZ, D. Recombinant human TIM-3 ectodomain expressed in bacteria and recovered from inclusion bodies as a stable and active molecule. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, v. 11, p. 1-1, 2023.

2. HENRIQUE, I.M; SACERDOTI, F; FERREIRA, R.L; HENRIQUE, C; AMARAL, M.M;

PIAZZA, R.M. F; LUZ, D. Therapeutic Antibodies Against Shiga Toxins: Trends and Perspectives. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, v. 12, p. 825856, 2022.

3. LUZ, D; AMARAL, M. M; SACERDOTI, F; BERNAL, A; QUINTILIO, W; MORO, A;

PALERMO, M; IBARRA, C; PIAZZA, R. Human Recombinant Fab Fragment Neutralizes Shiga Toxin Type 2 Cytotoxic Effects in vitro and in vivo. Toxins, v. 10, p. 508, 2018.

4. CAETANO, BA; ROCHA, LB; CARVALHO, E; PIAZZA, RMF; LUZ, D. Immunogenic

Domains and Secondary Structure of Escherichia coli Recombinant Secreted Protein Escherichia coli-Secreted Protein B. Frontiers in Immunology, v. 8, p. 1-8, 2017.

5. LUZ D, CHEN G, MARANHÃO AQ, ROCHA LB, SIDHU S, PIAZZA RM. Development and

Characterization of Recombinant Antibody Fragments That Recognize and Neutralize In Vitro Stx2 Toxin from Shiga Toxin-Producing Escherichia coli. PLoS One 10(3):e0120481, 2015.

Egressos

Em andamento

Auxílio Regular FAPESP 2024/21826-9 – Coordenadora/Responsável “Desenvolvimento e implementação de plataformas para a produção de nanobodies e sybodies para uso na imunoterapia antitumoral.”

Vigência 01/07/2025 a 30/06/2028

Concluídos

Auxílio Regular FAPESP 2022/04560-0 – Coordenadora/Responsável “Desenvolvimento de plataformas para obtenção e caracterização de anticorpos recombinantes não glicosilados contra o ponto de controle imunológico TIM-3 e avaliação do papel desses anticorpos na reativação de linfócitos T em tumores.” Vigência 01/12/2022 a 30/11/2024.

Auxílio Regular FAPESP 2019/24276-1. Coordenadora/Responsável

“Estabelecimento de protocolos e plataformas eficientes para o desenvolvimento de monoclonais biossimilares de interesse comercial: Obtenção de anticorpos monoclonais recombinantes anti-TNFa como modelo de desenvolvimento”

Vigência 01/09/2020 a 31/08/2022.

Produtos desenvolvidos pelo grupo

Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-DENV SIg3 Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-TNFa

Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-INFa Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-TIM-3

Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-PD-1 (Nivolumab) Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-PD-L1 (Atezolizumab) Anticorpo monoclonal IgG não glicosilado Anti-C5 (Eculizumab)

Anticorpo monoclonal IgG Bi-Específico anti-PD-1 (Pembrolizumab/Nivolumab) Anticorpo monoclonal Fab anti-CD73

Anticorpo monoclonal Fab anti-PD-1 (Nivolumab) Anticorpo monoclonal Fab anti-TIM-3_ECD Anticorpo monoclonal Fab anti-TNFa

Anticorpo monoclonal Fab anti-LAG3 Anticorpo monoclonal Fab anti-Stx1 Anticorpo monoclonal Fab anti-Stx2

Anticorpo monoclonal FabC11:Stx2 PEG anti-Stx2

Anticorpo monoclonal scFv Bi-Específico anti-PD-1(Pembrolizumab/Nivolumab) Anticorpo monoclonal VhH anti-TIM-3_ECD

Anticorpo monoclonal VhH anti-TIM-3

Proteína recombinante TIM-3_ECD não glicosilado

Colaborações nacionais

Grupo da Dra Vivian Costa da Universidade Federal de Minas Gerais

Grupo do Dr Maurício Nogueira da Faculdade De Medicina De São José Do Rio Preto Grupo do Dr Carlos Taborda do Instituto de Ciências Biomédicas da USP.

Grupo da Dra Andrea Balan do Instituto de Ciências Biomédicas da USP.

Grupo do Dr Vanderson Rocha e Rodrigo N Ramos do Hospital das Clínicas-USP e

Instituto D’OR.

Grupo do Dr Tiago Medina do Hospital A.C. Camargo. 

Grupo do Dr Alexandre Tashima da UNIFESP.

Grupo do Dr Marcio Silva da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. 

Grupo do Dr Luiz Rizzo do Centro de Pesquisa do Hospital Albert Einstein. 

Grupo da Dra Priscilla Zenatti do Centro de Pesquisa do Hospital Boldrini. 

Colaborações internacionais

Grupo do Dr Tobias Schatton da Universidade de Harvard, Estados Unidos 

Grupo do Dr Ario de Marco da Universidade de Nova Górica, Eslovênia 

Grupo do Dr Paul Dalby da University College London, Reino Unido 

Grupo da Dra Anna Blakney da The University of British Columbia, Canadá 

Grupo do Dr Mathew DeLisa da Universidade de Cornell, Estados unidos.

Grupo da Dra Lorena Itati Ibanez, Universidade de Buenos Aires, Argentina.

Grupo dos Drs Sachdev Sidhu e Shane Miersche da Universidade de Waterloo, Canadá. 

Grupo das Dras Maria Marta Amaral, Flávia Sacerdotti e Cristina Ibarra da Universidade de Buenos Aires, Argentina.

Patentes submetidas

Fernandes, Ana Paula ; Coelho, Fabiana Fioravante ; Gazzinelli, Ricardo Tostes ; Lopes, Thiciany Blener ; Ribeiro Teixeira, Santuza M. ; De Castro, Natália Salazar ; Fonseca, Flavio Guimarães ; Bagno, Flávia Fonseca ; Polatto, Juliana ; Luz, Daniela ; Silva, M. A.; Piazza, R. M. F. . ANTICORPO MONOCLONAL E KIT PARA DETECÇÃO DE ANTÍGENO  DE  SARS-Cov-2  POR  IMUNOCROMATOGRAFIA  DE  FLUXO LATERAL, E USOS. 2023, Brasil. Patente: Privilégio de Inovação. Número do registro: BR1020230261086, título: "ANTICORPO MONOCLONAL E KIT PARA DETECÇÃO DE ANTÍGENO DE SARS-CoV-2 POR IMUNOCROMATOGRAFIA DE FLUXO LATERAL, E USOS" , Instituição de registro: INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial. Depósito: 12/12/2023