Las enzimas desubiquitinadoras como dianas de moleculas pequeñas en Kinetoplástidos

Resumen

Millones de personas sufren y más de 1000 millones están en riesgo de contraer la tripanosomiasis Africana, el mal de Chagas o la leishmaniasis. Estas enfermedades son causadas por los kinetoplástidos Trypanosoma brucei, T. cruzi y Leishmania spp., respectivamente. Los tratamientos actualmente disponibles para estas enfermedades son viejos y poseen perfiles complejos de administración, baja eficacia y/o serios efectos adversos. Además, los parásitos causantes están desarrollando resistencias a los tratamientos existentes. Por estas razones hay una necesidad urgente de descubrir nuevos tratamientos para estas dolencias. Es por tanto importante enfocarse en nuevas dianas que demuestren ser tratables. La maquinaria de ubiquitina ofrece una oportunidad excitante como diana para el desarrollo de nuevas terapias. Las desubiquitinasas son enzimas responsables de retirar moléculas de ubiquitina de proteinas diana y regulan numerosos procesos celulares. Estas enzimas ya están siendo exploradas como dianas en otras áreas terapéuticas. Recientemente se ha demostrado que algunas desubiquitinasas son esenciales en T. brucei. Los 3 parásitos tienen genomas y biologías similares [1]. Así, cabe esperar que las moléculas que modulen una diana conservada sean activas frente a los 3 patógenos [2]. Hemos enfocado nuestros esfuerzos en el descubrimiento de compuestos de bajo peso molecular que sean novedosos y capaces de matar selectivamente al parásito mediante la anulación de la actividad de una desubiquitinasa esencial de T. brucei. Para ello hemos expresado y purificado la enzima y hemos llevado a cabo una campaña de bioprospección molecular a gran escala usando la colección de 1.7 millones de compuestos de GSK. Tras confirmar los activos iniciales y determiner sus potencias inhibitorias, seguimos una estrategia de perfilado biológico sistemática hasta obtener la selección final de 64 compuestos con potencias en el ensayo bioquímico comprendidas entre 3 y 50 µM. Procedimos entonces a probar las actividades tripanocidas de estos compuestos enfrentándolos a T. brucei, T. cruzi y L. donovani y también estudiamos sus efectos citotóxicos sobre células HepG2. Finalmente, fuimos capaces de identificar 14 moléculas selectivas que además mostraban actividad en ensayos con célula entera de T. brucei y mostraban una citotoxicidad inapreciable o de una magnitud al menos 2.5 veces inferior que frente a T. brucei en comparación con células HepG2. Cabe destacar que hemos sido capaces de identificar 2 compuestos pan-kinetocidas que mostraron valores de IC50 de 8.7 µM y 6.6 µM frente a T. brucei, 3.98 µM y 1.99 µM frente a L. donovani, 15 µM y 10.4 µM frente a T. cruzi, respectivamente. Estas estructuras químicas suponen puntos de partida muy prometedores para esfuerzos de química médica que conduzcan a su desarrollo.