Allosteric modulators of serotonin and dopamine receptorsnew drugs on GPCRs

Resumen

La explotación del fenómeno alostérico representa una nueva aproximación al descubrimiento de fármacos más seguros que ofrezcan el máximo beneficio causando un menor número de efectos secundarios. En este contexto, el presente trabajo de investigación está dirigido al desarrollo de moduladores alostéricos de la clase A de receptores acoplados a proteínas G como candidatos prometedores para abordar necesidades médicas importantes en la actualidad: ligandos del receptor de serotonina 5HT2C para el tratamiento de la obesidad (Capítulo A) y ligandos del receptor de dopamina D1 para la enfermedad de Parkinson (Capítulo B). CAPÍTULO A La obesidad es un problema de salud a nivel mundial que supone además un importante factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades crónicas. La estimulación del receptor serotoninérgico 5HT2C es una de las aproximaciones más avanzadas para el control del apetito y la consiguiente pérdida de peso. Sin embargo, el agonista comercializado lorcaserina presenta efectos secundarios cardíacos y se necesitan compuestos más seguros y eficaces para validar la utilidad clínica de los ligandos 5HT2C como agentes anti-obesidad. En este sentido proponemos el desarrollo de moduladores alostéricos positivos del receptor 5HT2C como una estrategia novedosa para el tratamiento de la obesidad. A partir de un hit identificado en el screening de una quimioteca de la compañía Vivia Biotech, hemos desarrollado un programa de química médica en el que se ha obtenido el compuesto VA012 como un modulador alostérico positivo del receptor 5HT2C con un excelente perfil farmacológico. En modelos animales de obesidad, VA012 fue capaz de producir una disminución en la ingesta y en el peso sin inducir efectos secundarios tales como actividad ansiogénica o aversión al sabor. Estos resultados confirman el interés de un modulador alostérico positivo del receptor 5HT2C como una estrategia terapéutica prometedora para el tratamiento de la obesidad. La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurodegenerativo, progresivo y crónico que se caracteriza por la pérdida de células dopaminérgicas en la sustancia negra pars compacta en el cerebro. Los fármacos actualmente en uso, además de la DOPA, son agonistas no selectivos del receptor dopaminérgico D2. La estimulación del subtipo D1 también está implicada en las propiedades antiparkinsonianas de estos fármacos, si bien no se han comercializado agonistas selectivos. Así, proponemos el desarrollo de un modulador alostérico positivo específico del receptor de dopamina D1 como una estrategia novedosa para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Una metodología de diseño basado en la estructura permitió identificar en la base de datos ZINC los hits 10Z0706 y 191421196. El proceso de optimización del derivado 10Z0706 dio lugar al análogo UCM01212 como un modulador alostérico positivo del receptor D1 de alta eficacia y un moderado perfil farmacocinético. Su evaluación en un modelo animal de la enfermedad de Parkinson nos ha permitido establecer una prueba de concepto de la utilidad terapéutica de un modulador alostérico positivo del receptor D1 como una novedosa estrategia para el tratamiento de la enfermedad del Parkinson. La optimización de UCM01212 dio lugar a la sulfoximina UCM01306, con un buen perfil farmacocinético. Se ha llevado a cabo la síntesis enantioselectiva de los dos enantiómeros de UCM01306 y actualmente se está llevando a cabo su evaluación en modelos animales. En un proceso paralelo, la optimización del hit identificado 191421196 permitió obtener el compuesto UCM01296 como modulador alostérico positivo del receptor D1. Los datos actuales hacen de éste un buen candidato para completar su caracterización farmacológica, el estudio de sus propiedades farmacocinéticas, y su posible evaluación in vivo.