Antivirals directed against the enzymatic activities of the NS5 protein of flavivirus

• Autores: Natalia del Río Aldea
• Directores de la Tesis: María Jesús Pérez Pérez (codir. tes.), Eva Maria Priego Crespo (codir. tes.), José Julián Alemán Lara (tut. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2026
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 229
• Tribunal Calificador de la Tesis: Gema de La Torre Ponce (presid.), Javier García Marín (secret.), Isabel María Gómez Monterrey (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Orgánica por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Los arbovirus son virus transmitidos por artrópodos como mosquitos y garrapatas. Su reemergencia mundial se ha visto impulsada por el cambio climático, la urbanización descontrolada, la deforestación y la movilidad humana. Entre ellos, los flavivirus destacan por su impacto clínico y epidemiológico. Entre los más relevantes se encuentran el virus del dengue (DENV), el virus del Zika (ZIKV) y el virus del Nilo Occidental (WNV). El genoma de los flavivirus codifica una poliproteína que se procesa en proteínas estructurales y no estructurales. Entre estas últimas, la proteína NS5 es esencial, ya que alberga dos dominios enzimáticos indispensables para la replicación del ARN viral: la metiltransferasa (MTasa) en el extremo N-terminal y la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp) en el extremo C-terminal. Ambos son dianas terapéuticas atractivas. El Capítulo 1 se centró en el diseño, síntesis y evaluación de inhibidores de la actividad MTasa del ZIKV. Esta enzima cataliza el capping del ARN mediante dos metilaciones consecutivas que utilizan S-adenosilmetionina (SAM) como donador: en la posición N7 de la guanosina terminal y en el 2'-O del nucleótido adyacente. El bolsillo de unión del SAM está altamente conservado entre flavivirus, lo que lo convierte en un objetivo prometedor para antivirales de amplio espectro. Con esta base, se diseñaron derivados de arilpurinas inspirados en inhibidores naturales de las MTasas como la S-adenosilhomocisteína (SAH) y la sinefungina. Estos compuestos conservaron tres elementos clave: una base púrica, un fragmento similar a un aminoácido y una anilina como espaciador. Se sintetizaron dos familias, dependiendo de la unidad de enlace entre la anilina y la cadena de aminoácido. Los compuestos se evaluaron frente a la actividad 2'-O-MTasa de ZIKV y DENV-3. Algunos mostraron inhibición moderada y uno de ellos presentó actividad antiviral en cultivos infectados con ZIKV. Estudios de docking confirmaron que su modo de unión se asemeja al de la sinefungina. El Capítulo 2 abordó el desarrollo de inhibidores de la actividad RdRp del WNV. Para ello se empleó un cribado de distintas familias químicas disponibles en el grupo de investigación en un ensayo de fluorescencia en tiempo real. Así se identificó una familia con un esqueleto central de salicilanilida. A partir de este esqueleto, se diseñaron nuevos derivados incorporando modificaciones en los distintos fragmentos de la molécula y aplicando parámetros fisicoquímicos relevantes para la permeabilidad a través de la barrera hematoencefálica. La síntesis se ha llevado a cabo de manera eficiente en sólo 2 o 3 pasos de reacción. Los compuestos obtenidos se han ensayado tanto en inhibición enzimática frente a la RdRp de WNV como en cultivo celular para determinar su actividad antiviral. Conforme a la hipótesis de trabajo, estos compuestos también mostraron inhibición frente a la polimerasa del virus ZIKV, dada la alta similitud de secuencia y estructural entre las polimerasas de distintos flavivirus. Igualmente, estos compuestos mostraron actividad antiviral frente a ZIKV. Por tanto, los compuestos sintetizados en este capítulo se podrían considerar como antivirales de amplio espectro frente a flavivirus.