Validation of the LPA2 Receptor as a New Therapeutic Target for the Treatment of Spinal Cord Injury.

Resumen

El daño medular implica una lesión permanente en la médula espinal que puede dar lugar a deficiencias neurológicas permanentes, con un gran impacto en la calidad de vida de las personas que la padecen. La patología del daño medular es polifacética, compleja, y aún no se ha llegado a conocer por completo. Una vez producida la lesión primaria responsable del daño, normalmente asociada a un traumatismo o a la aparición de un tumor, infecciones o procesos degenerativos, la única opción farmacológica es tratar el daño secundario y limitar el bloqueo de la conectividad medular. Sin embargo, en la actualidad no existe un tratamiento clínico eficaz para el daño medular, ya que las terapias utilizadas se limitan a la descompresión quirúrgica y a la administración de fármacos antiinflamatorios. Por lo tanto, es necesario buscar nuevos enfoques farmacológicos para mejorar el estado de los pacientes con lesión medular. En este sentido, la inhibición de la señalización del receptor de tipo 2 de ácido lisofosfatídico (LPA2) ha surgido recientemente como una nueva opción terapéutica para limitar el daño asociado a la lesión medular. Sin embargo, la validación de esta aproximación se ha visto condicionada por la escasez de antagonistas del receptor LPA2. En este sentido, sólo un compuesto (Cpd35), ha sido caracterizado como un antagonista potente selectivo del receptor LPA2. Sin embargo, no se ha estudiado su perfil de selectividad frente al resto de receptores del LPA (LPA4-6), ni sus propiedades farmacocinéticas o su eficacia in vivo. Otro compuesto ampliamente utilizado para estudiar el efecto del bloqueo de la señalización del receptor de LPA es el derivado Ki16425, pero a pesar de poseer una buena actividad in vitro, es un antagonista no selectivo y con una actividad in vivo limitada. Por lo tanto, el objetivo principal del presente trabajo ha consistido en desarrollar nuevos antagonistas potentes y selectivos del receptor LPA2 y evaluar su capacidad para mejorar el daño medular. Para ello, llevamos a cabo un cribado de una librería de compuestos del Laboratorio de Química Médica empleando un ensayo funcional que permite detectar la movilización de calcio en células transfectadas de forma estable con el receptor LPA2. De entre todos los derivados ensayados, el compuesto 1 fue seleccionado como el hit inicial. A continuación, y con el fin de mejorar su actividad biológica (Emáx=51%) realizamos un programa de química médica en el que se han modificado de forma sistemática los diferentes elementos estructurales de dicho hit. Entre todos los compuestos sintetizados, el derivado 74 (UCM-14216) destacó como el antagonista del receptor LPA2 más potente y selectivo descrito hasta la fecha (Emáx=90%, CI50=1.9 micromolar, KD=1.3 nanomolar; inactivo en los receptores LPA1,3-6) y con un buen perfil farmacocinético tanto in vitro como in vivo. Con el fin de racionalizar las interacciones responsables de la afinidad del ligando 74 por el receptor LPA2 se construyó un modelo de homología utilizando como plantilla la estructura tridimensional del receptor LPA1. El docking del compuesto 74 en este modelo indica que el grupo hidroxilo fenólico interacciona mediante dos enlaces de hidrógeno con la arginina 107 y la glutamina 108, y el anillo de tetrazol establece dos enlaces de hidrógeno con las lisinas 22 y 278. Por otro lado, el fragmento de diclorofenoxilo se encuentra en un bolsillo hidrofóbico.