Nuevas estrategias farmacológicas para el tratamiento de infecciones bacterianas: proteína FtsZ y anticuerpos conjugados con antibióticos

• Autores: Ana Andrea Escobar Peña
• Directores de la Tesis: María del Mar Martín-Fontecha Corrales (dir. tes.), María Luz López Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • New pharmacological strategies for the treatment of bacterial infections: FtsZ protein and antibody-drug conjugates
• Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Seoane Prado (presid.), Sara Cembellín Santos (secret.), Beatriz Rodríguez Miquel (voc.), Rafael Carlos Prados Rosales (voc.), Alma Viso Beronda (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Orgánica por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Química
    • Química orgánica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen

  • El descubrimiento y desarrollo de antibióticos ha sido el avance médico más significativo del siglo XX. Sin embargo, la resistencia bacteriana supone una gran amenaza para la salud pública mundial en el siglo XXI y pone de manifiesto la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos frente a las infecciones bacterianas.En este contexto, el objetivo principal del presente trabajo de investigación es el desarrollo de dos nuevas estrategias farmacológicas para el tratamiento de infecciones bacterianas: i) inhibición de la proteína FtsZ y ii) conjugados anticuerpo-antibiótico para el tratamiento de la tuberculosis.FtsZ ha sido propuesta como una interesante diana terapéutica para el desarrollo de nuevos antibióticos ya que se encuentra en la mayoría de las bacterias conocidas y juega un papel clave en la división celular. Por tanto, moléculas capaces de inhibir su actividad dificultarán la viabilidad de las bacterias. Hasta el momento, se han identificado dos zonas en la proteína para la unión de moléculas pequeñas: el sitio de unión del nucleótido y un bolsillo alostérico al que se unen los inhibidores derivados de benzamida como PC190723, el inhibidor más estudiado hasta la fecha. En los últimos años este bolsillo alostérico ha despertado un gran interés, sin embargo, la falta de un ensayo de unión frente a este sitio ha dificultado el descubrimiento de nuevos ligandos. En este contexto, en este trabajo se ha desarrollado un ensayo de unión competitivo basado en sondas fluorescentes derivadas de PC190723 para la identificación de nuevos inhibidores alostéricos de FtsZ.Así, tomando la sonda UCM01 como punto de partida, se prepararon los derivados fluorescentes 1-4, siendo (S)-1 y (R)-4 las sondas que mostraron las propiedades fluorescentes adecuadas para establecer un ensayo de afinidad por el bolsillo alostérico de FtsZ de B. subtilis. Esta metodología se validó usando inhibidores de FtsZ conocidos como PC190723 y DFMBA, y a continuación, se empleó en el cribado de una serie de derivados sencillos de benzamida (19-28 y 33-41) con objeto de identificar nuevos inhibidores de FtsZ. De entre todos los compuestos analizados, (R)-41 mostró la mayor afinidad de unión de toda la serie (KD = 0.2 microM). Además, este derivado produce el alargamiento de las células de B. subtilis ante su imposibilidad de dividirse y la deslocalización del anillo Z en subestructuras anómalas. Por lo tanto, en este trabajo hemos puesto a punto el primer ensayo de unión competitivo dirigido al sitio de unión alostérico de FtsZ, que nos ha permitido identificar a (R)-41 como el inhibidor más prometedor de la serie, con buena afinidad y actividad antibacteriana (MIC = 2.5 microM).Los conjugados fármaco-anticuerpo (ADC) son una estrategia prometedora para la administración eficaz de fármacos a las células malignas, ya que combinan la especificidad de los anticuerpos con la potencia del fármaco. Los ADCs han demostrado su eficacia en cáncer y se han propuesto para el tratamiento de enfermedades infecciosas. Estos hechos sugieren que este enfoque puede ser prometedor para el tratamiento de la tuberculosis, que es la principal causa de muerte dentro de las infecciones bacterianas a nivel mundial. Por tanto, en este trabajo se han sintetizado conjugados anticuerpo-antibiótico como tratamiento para la tuberculosis con el fin de mejorar la eficacia de los fármacos actuales.Para maximizar el potencial de los ADCs como agentes terapéuticos, se optimizaron cada uno de sus componentes.