Descubrimiento de fármacos contra la enfermedad de alzheimer basados en la estabilidad de transtiretina
- Autores: Ellen Yadira Cotrina Celis
- Directores de la Tesis: Gemma Arsequell Ruiz (dir. tes.), María Antonia Busquets Viñas (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alberto Lleó Bisa (presid.), Alba Espargaró Colomé (secret.), Maria Rosario Almeida (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universidad de Barcelona
- Materias:
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- Resumen
La enfermedad de Alzheimer es la principal causa de demencia. Es una enfermedad neurodegenerativa para la cual no existe tratamiento curativo. La transtiretina (TTR) es una proteína tetramérica conocida por su función transportadora de la hormona tiroidea T4 y del retinol. También posee una función neuroprotectora que está avalada por numerosos estudios in vitro e in vivo, tanto de nuestro grupo como de otros grupos internacionales. Nuestro consorcio de investigación descubrió hace unos años que la estabilización del tetrámero de la TTR, mediante moléculas pequeñas, entre ellas nuestra molécula líder, el Iododiflunisal (IDIF), jugaba un rol importante en la patogénesis del Alzheimer.
Esta tesis doctoral se enmarca en un proyecto multidisciplinar de descubrimiento de fármacos para el Alzheimer, financiado por la Fundación Marató de TV3, cuyo objetivo principal es identificar nuevos estabilizadores de la unión entre TTR y péptidos amiloide Abeta (Aβ) como el IDIF.
Los objetivos específicos son: a) Optimizar la producción de proteína recombinante humana TTR para obtener cantidades suficientes para su uso en estudios de cribado de alto rendimiento de moléculas pequeñas b) Investigar las bases estructurales de las interacciones entre la TTR y diferentes péptidos amiloides, utilizando diversas moléculas que estabilizan la TTR.
c) El diseño de un ensayo in vitro para el cribado de alto rendimiento (High Throughput Screening, HTS) de moléculas pequeñas, como potenciales chaperonas de la interacción TTR/Aβ a) El descubrimiento de nuevas chaperonas de la interacción TTR/Aβ como potenciales candidatos a fármacos, gracias al cribado HTS de moléculas propuestas por otros grupos del consorcio.
En esta tesis se ha optimizado la producción de la proteína humana recombinante TTR, a gran escala (>600 mg), para su posterior uso en estudios estructurales y en ensayos de cribado de moléculas.
Mediante la técnica de calorimetría de valoración isotérmica (ITC), se ha confirmado la base estructural de la interacción binaria de la TTR con el péptido amiloide Aβ(1-42), y del efecto estabilizador de IDIF en esta interacción. Se ha diseñado y validado un ensayo de cribado de alto rendimiento (HTS), basado en una técnica turbidimétrica que utiliza Aβ(12-28). Estudios complementarios (fluorescencia de Tioflavina T y de ITC) han corroborado esta validación. Con este ensayo se ha realizado el cribado in vitro de cada una de las 53 moléculas (experimental hits) propuestas por otros grupos de nuestro consorcio, obteniéndose una lista priorizada de compuestos estabilizadores.
Ensayos de fluorescencia de Tioflavina T y estudios de calorimetría han corroborado la selección de estas chaperonas. Entre las mejores cabe destacar la presencia de: nuestra molécula IDIF, una molécula en fase de descubrimiento; la luteolina, producto natural que es un fármaco investigacional en fase clínica; y tres fármacos aprobados para otras enfermedades, el sulindac, la olsalazina y el ácido flufenámico, fármacos que pueden ser directamente reposicionados para su uso en fases clínicas para la enfermedad de Alzheimer. Se espera que estudios in vivo en ratones transgénicos modelos de la enfermedad de Alzheimer permitan en un futuro validar la transtiretina como diana terapéutica para el tratamiento de esta enfermedad.
