Estudo da biologia,​ história natural e ecologia de organismos produtores de toxinas, incluindo os mecanismos genéticos ligados à origem e evolução da diversidade dos venenos.

Estudos do mecanismo de ação de toxinas produzidas por micro-organismos e obtenção de anticorpos contra essas toxinas para seu uso como terapia e diagnóstico.

Caracterização da estrutura molecular, biossíntese e genômica das toxinas,  possibilitando a identificação de motivos estruturais importantes e caracterização da interação das mesmas com seus alvos fisiológicos.

Estudos dos efeitos das diferentes toxinas na fisiologia animal, associados ou não a sua patologia, e o conhecimento sobre os mecanismos de ação dessas moléculas nos diferentes sistemas biológicos.

Estudo dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos nos envenenamentos humanos por toxinas animais e microbianas visando o aprimoramento do diagnóstico e da terapia.

Utilização de venenos e secreções animais como ferramentas farmacológicas e/ou para descoberta de novas moléculas com possível ação terapêutica, passando por processos de desenvolvimento, ensaios pré-clínicos e depósito de patentes. 

Esta linha de pesquisa visa o estudo das propriedades biotecnológicas e farmacêuticas de moléculas derivadas de toxinas, além de estudos em parasitologia. O desenvolvimento de protótipos farmacêuticos e ferramentas biotecnológicas, incluindo pesquisas com vetores de doenças, é um dos principais objetivos. A linha também contempla estudos em saúde humana, com o intuito de melhorar a qualidade de vida da população através do desenvolvimento ou aprimoramento de imunobiológicos e fármacos alinhados com políticas nacionais e globais. Em saúde animal, o foco é particularmente nos soro-produtores, buscando aprimorar os imunobiológicos e os esquemas de imunização e reduzir o sofrimento animal. Por fim, também abrange investigações na História da Saúde Pública e da Zoologia Médica.