O papilomavírus humano (HPV) é responsável por aproximadamente 700 mil novos casos de câncer anualmente, além de muitas infecções assintomáticas que podem progredir para lesões benignas, pré-malignas e malignas. Apesar da alta eficácia da vacina profilática em prevenir a infecção, ela não possui efeito terapêutico e, até o momento, não existem fármacos específicos para o tratamento de indivíduos infectados pelo HPV. As oncoproteínas E6 e E7, codificadas a partir do genoma viral, são capazes de se ligar a diversos alvos celulares e são essenciais para a transformação e manutenção do fenótipo maligno na carcinogênese mediada pelo HPV. Sabe-se que estas proteínas não possuem similaridade com proteínas celulares e que seu silenciamento leva as células infectadas à apoptose, tornando-as alvos promissores para o desenvolvimento de novas terapias. Assim, o objetivo do presente trabalho foi identificar ligantes peptídicos das oncoproteínas E6 e E7 de HPV 16, o tipo viral mais prevalente nos tumores, que pudessem ser utilizados para o desenvolvimento de tratamentos específicos para a tumorigênese e infecção por HPV. Utilizando a tecnologia de phage display e bibliotecas construídas em nosso laboratório, foram encontradas sequências peptídicas inéditas que reconhecem E6 e E7. Os peptídeos selecionados contra a E6 mostraram-se altamente específicos e compartilharam um motivo central com características físico-químicas semelhantes, composto por resíduos ácidos flanqueados por resíduos hidrofóbicos. A ligação dos peptídeos ao bolso hidrofóbico da E6, reconhecido por diversos alvos celulares desta oncoproteína, foi validado por abordagens experimentais e análises in silico. Os peptídeos sintéticos foram testados em linhagens celulares de tumores HPV-positivos, mas não demonstraram capacidade de internalização ou efeito sobre a viabilidade celular. A ligação peptídeo-oncoproteína foi então utilizada para o desenvolvimento de um ensaio de varredura de banco de pequenos compostos, resultando em dois compostos com atividade sobre a viabilidade celular de linhagens tumorais HPV-positivas. Estes compostos podem ser otimizados para o desenvolvimento de inibidores de E6, além do próprio ensaio poder ser utilizado como base para a varredura de outros bancos de compostos. Ademais, as análises de docking e as simulações de dinâmica molecular evidenciaram novas interações entre o peptídeo identificado neste estudo e a E6, fornecendo ferramentas para o desenho racional de inibidores da oncoproteína. Estes achados contribuirão para a evolução do tratamento, visando beneficiar os milhares de pacientes que sofrem com lesões e tumores induzidos pela infecção por HPV.

The Human papillomavirus (HPV) is responsible for almost 700,000 new cancer cases annually, and for many asymptomatic infections that can progress to benign, pre-malign and malign lesions. Although the prophylactic HPV vaccines can prevent new infections, it does not benefit already infected individuals and there is no specific treatment for them. The E6 and E7 oncoproteins, encoded by the viral genome, highjack several cellular targets and are essential to achieve and maintain the malignant phenotype in HPV-induced tumors. E6 and E7 have no homology with cellular proteins and its silencing can lead cells to apoptosis, making them optimal targets for the development of new therapies to fight HPV. Thus, the aim of this study was to identify inhibitory peptide ligands for E6 and E7 oncoproteins of the highly prevalent HPV 16 that can be useful for the development of new specific treatments for HPV tumorigenesis and infection. Using phage display technology and our own libraries, we found novel peptide binders for E6 and E7. Peptides selected against E6 were highly specific and shared a central motif with an acidic core flanked by hydrophobic residues. Also, the new E6 binders were able to bind to the hydrophobic pocket of the oncoprotein, previously described as the binding pocket for many cellular partners of E6. This result was validated by experimental and in silico approaches. Also, the novel peptides were tested in HPV-positive cancer cell lines, but they had no effects on cell viability. Thus, we developed a displacement screening platform based on the peptide-oncoprotein interaction to search for small compounds that bind to E6. Using this assay, we selected two compounds with effects on HPVpositive cell lines viability that can be optimized to the development of new HPV-specific therapies. It can also be useful to the screening of other molecules to find potential binders for E6. Moreover, docking and molecular dynamic simulations shed light on novel interactions between our peptide and E6, providing tools for rational design of new drugs. We hope that this work brings contribution to the development of specific treatments to benefit patients that suffer from lesions and tumors induced by HPV infection.