Mecanismo de acción de derivados indenoisoquinolínicos frente a la DNA Topoisomerasa IB de Leishmania como diana terapéutica

Resumen

Las leishmaniosis son enfermedades zoonóticas parasitarias prevalentes es cuatro de los cinco Continentes. Este complejo de enfermedades son causadas por parásitos del género Leishmania spp. un tripanosomátido digenético transmitido por un díptero phlebotomino en países en vías de desarrollo. Aunque mayoritariamente es un problema de Salud Pública que podría enderezarse con medidas de higiene, el cambio climático, el hacinamiento en las grandes urbes y su presencia en animales de compañía que actúan como reservorios ha producido una propagación hacia regiones aparentemente exentas de riesgo. En la actualidad, el arsenal terapéutico en medicina humana está desprovisto de vacunas eficaces y la mayoría de los fármacos de primera línea están obsoletos, son tóxicos o lo que es peor, necesitan una administración es vital abrir nuevas vías de lucha frente a este parásito mediante la identificación de nuevas dianas terapéuticas y el consiguiente diseño de inhibidores específicos. A partir de la reunión celebrada en 2003 en Ginebra, se estableció el objetivo de desarrollar hasta 13 nuevos tratamientos frente a estas enfermedades en un periodo no mayor a 15 años. A esta iniciativa liderada por Organizaciones No Gubernamentales como Médicos Sin Fronteras con el apoyo de instituciones públicas de prestigio de Brasil, Francia, India, Malasia, Kenia y la OMS (Special Programme for Research and Training in Tropical Diseases; TDR) se le conoce como Drug for Neglected Diseases intitative (DNDi) y se espera que en 2018 haya cubierto sus objetivos. Por su parte, la rama de investigación de Glaxo Smith Kline (GSK) en Madrid (Tres Cantos Open Lab) ha asumido el compromiso de poner sus librerías de cientos de miles de compuestos químicos a disposición de los investigadores académicos que aportan mano de obra cualificada y plataformas validadas de evaluación fenotípica de alguna de las enfermedades olvidadas para ser cribadas in vitro en sistemas robotizados de alto rendimiento (HTS). Para utilizar estas instalaciones, se están desarrollando plataformas de cribado de pequeñas moléculas bajo los paradigmas de miniaturización, robustez, y reproducibilidad dependientes (Target-Based Screening) o independientes (Phenotypic-Based Screening) de diana. Como continuación de trabajos anteriores en nuestro laboratorio, en la primera parte de esta Memoria hemos establecido una plataforma de cribado ex vivo en explantes de bazo de ratones BALB/c infectados por una cepa de Leishmania infantum (responsable de leishmaniasis visceral en el área Mediterránea) modificada genéticamente para que emita fluorescencia infrarroja en todas las etapas de su ciclo vital, con el que hemos cribado varias colecciones de moléculas pequeñas ¿ 298 en total. Este método reduce el número de animales utilizados ya que con un solo bazo infectado se pueden sembrar hasta dieciséis placas de 384 pocillos, permitiendo así la evaluación de varias colecciones de pequeñas moléculas a dosis única. Complementariamente, la segunda parte de la Memoria, ha consistido en hacer un estudio basado en la DNA-topoisomerasa IB recombinante de Leishmania como diana molecular de intervención terapéutica y sus consecuencias con varias series de compuestos ¿ un total de 37 moléculas pequeñas ¿ de estructura indenoisoquinolínica que habían destacado como potenciales leishmanicidas en los ensayos anteriores. Se estudió la capacidad de inhibición de la enzima del patógeno, comparada con la humana y la tendencia a formar complejos con el DNA. Finalmente, se demostró que estos compuestos producían roturas de doble cadena de DNA que eran detectados por la fosforilación de la histona H2A y daban lugar a cambios en el ciclo celular del patógeno.