Una investigación de la UEx propone un protocolo bioinformático para hallar nuevos fármacos derivados de compuestos naturales

La leishmaniosis es una enfermedad parasitaria que afecta a millón y medio de personas todos los años en las zonas endémicas de América Central y del Sur. En este estudio, los investigadores de la UEx se han centrado en la leishmaniosis causada por un parásito poco conocido y estudiado, el subgénero Leishmania amazonensis. El objetivo de esta investigación interdisciplinaria es encontrar moléculas que ayuden a eliminar o reducir el crecimiento de este protozoo y que constituyan una buena diana terapéutica a evaluar en el desarrollo de futuros fármacos más efectivos contra esta enfermedad. Para ello, los investigadores han tenido una ayuda esencial, los conocimientos generados por la etnobotánica.

Estudios previos realizados por la investigadora de la UEx Trinidad Ruiz Téllez sobre recopilación etnobotánica en diferentes áreas del Amazonas han constituido las primeras bases de este trabajo de investigación, ahora publicado en la revista Biology, y que parte además del trabajo de fin de grado de Adrián Vicente Barrueco. Este investigador ha revisado todas las plantas descritas para picaduras y mordeduras de animales en esa región y analizado los compuestos con potencial terapéutico. La finalidad es encontrar una molécula capaz de unirse a una proteína del parásito implicada en el crecimiento de la enfermedad, inhibiendo su actividad y con los menores efectos secundarios en el ser humano.

De las 20 moléculas analizadas de origen vegetal y cruzando con diferentes herramientas informáticas, los investigadores han hallado que la deguelina, un derivado natural de la rotenona que procede de la resina de cubé (Lonchocarpus utilis), puede unirse a la ornitina descarboxilasa, una enzima clave en el desarrollo y crecimiento de la leishmaniosis. Sin embargo, esta molécula también se une a otra proteína humana que está en la cadena respiratoria mitocondrial (la ubiquinona oxidorreductasa) y puede resultar, por tanto, tóxica para las personas.

“Como nuestro objetivo es mejorar el compuesto y hacerlo específico para ese parásito sin provocar efectos secundarios en el ser humano, nuestro estudio ha determinado también la estructura de la proteína ornitina descarboxilasa del parásito a partir de su secuencia genética. De esta manera, hemos construido moléculas análogas a la deguelina que puedan unirse más a esta proteína, porque ya conocemos su estructura, pero menos a la cadena respiratoria mitocondrial humana”, ha aclarado Adrián Vicente Barrueco.

Con modelos tridimensionales los investigadores buscan de qué manera las moléculas se unen o acoplan a las proteínas, es como la llave que abre una cerradura, según explican. Este ajuste mediante simulación informática, que se conoce como docking, ha permitido encontrar, entre más de 6000 moléculas, derivados de la deguelina con mejor afinidad y especificidad que el compuesto original contra la proteína responsable del desarrollo de la leishmaniosis, lo que sugiere que este enfoque podría adaptarse para desarrollar nuevos fármacos contra esta enfermedad.

“Este estudio es relevante porque proponemos una metodología muy detallada basada en docking o ajuste molecular en el ámbito de la etnobotánica, que se puede aplicar a muchas otras moléculas y enfermedades, con la ventaja de que permite hacer un cribado masivo previo de compuestos y derivados de esos compuestos potencialmente interesantes antes de la fase de investigación in vitro”, han matizado Ángel Carlos Román y Francisco Centeno, directores de la investigación. De hecho, el docking se está utilizando en el estudio de fármacos contra la COVID-19 y puede incluirse dentro de iniciativas de ciencia ciudadana en el marco de proyectos de investigación, considerando que esta investigación se ha llevado a cabo sin financiación externa y ha utilizado aplicaciones libres y gratuitas, como así subrayan los investigadores.

Referencia bibliográfica:

Vicente-Barrueco, Adrián, Ángel C. Román, Trinidad Ruiz-Téllez, and Francisco Centeno. 2022. "In Silico Research of New Therapeutics Rotenoids Derivatives against Leishmania amazonensis Infection" Biology 11, no. 1: 133. https://doi.org/10.3390/biology11010133