@misc{10481/106465,
year = {2025},
url = {https://hdl.handle.net/10481/106465},
abstract = {En esta tesis se ha llevado a cabo un estudio multidisciplinar en el área de
química médica, que tiene como finalidad el diseño y preparación de nuevos
compuestos para su evaluación biológica, con la finalidad última de establecer
relaciones entre la estructura química y la actividad biológica que contribuyan al
desarrollo de nuevos fármacos. El objetivo principal de esta síntesis es encontrar moléculas que actúen como
potenciales ligandos de G-quadruplex, los cuales son estructuras secundarias que se
encuentran tanto en el ADN como ARN, y cuya disposición básica cuenta con tétradas
formadas por cuatro guaninas que se unen entre si mediante enlaces de hidrógeno de
tipo Hoogsteen. Los G-quadruplex (G4) desempeñan un papel clave en la regulación
genética, ya que se encuentran presentes en regiones promotoras de oncogenes,
telómeros o ARN mensajeros. Los G4 se han propuesto como dianas terapéuticas en
cáncer y en enfermedades infecciosas causadas por virus, bacterias y parásitos.
En las primeras etapas de esta tesis, se han diseñado y sintetizado dos nuevas
familias de compuestos, con diversa estructura química: derivados de naftaleno diimida
(NDI) disustituidos y derivados de pirvinio (PYR). A continuación, se identificaron
secuencias de G4 en los genomas de los distintos organismos diana y se confirmó, en el
caso de Trypanosoma cruzi, que las mismas formaban estas estructuras secundarias
mediante medidas biofísicas (dicroísmo circular, resonancia magnética nuclear y
ensayos de fluorescencia). Posteriormente, se investigó la unión de los compuestos
preparados a los G4 también mediante técnicas biofísicas. En estos estudios se
incluyeron dos familias más como potenciales ligandos de G4: derivados ditienileteno
(DTE) y derivados oligostirilbencenos (OSB). Estas técnicas se aprendieron durante la estancia de tesis en el laboratorio del Dr. Mergny en la Escuela Politécnica de Palaiseau
(Francia) y fueron posteriormente implementadas en nuestro laboratorio.
Una vez identificados los potenciales ligandos de G-quadruplex de ADN, se
llevaron a cabo ensayos de bioactividad donde se incluyó una quinta familia de
compuestos de derivados naftaleno dimiida tri- y tetrasustituidos, dímeros de las
mismas, así como derivados con extensiones del núcleo central. Se realizaron ensayos
in vitro de toxicidad utilizando diversas líneas celulares humanas sanas tales como MRC-
5 o HEK293. Tras conocer su toxicidad en células sanas, se llevaron a cabo estudios de
toxicidad in vitro en células tumorales (por ejemplo, HeLa), parásitos (tales como
Trypanosoma brucei o Leismania major) y bacterias (incluyendo Bacillus cereus o
Enterococcus faecalis), con la finalidad de encontrar algún candidato que presentara una
buena actividad antitumoral, antiparasitaria o antibacteriana, respectivamente. Entre
los resultados obtenidos en la familia de los derivados de NDI disustituidos podemos
destacar la obtención de compuestos que muestran una buena actividad antiparasitaria
con valores de IC50 en el rango submicromolar. Respecto a los derivados de NDI con
extensiones del núcleo central, se llegaron a alcanzar valores en el rango subnanomolar
frente a T. brucei, siendo 60 veces más potente que la pentamidina, uno de los fármacos
de referencia. Por su parte, varios derivados de DTE mostraron ser hasta 38 veces más
activos frente a los tripomastigotes de T. cruzi que el benznidazol, uno de los fármacos
usados en pacientes de Chagas. Asimismo, dos de los derivados de OSB demostraron
una fuerte actividad antiparasitaria contra T. brucei y L. major, así como una buena
actividad antibacteriana frente a distintas cepas tanto Gram-positivas como Gramnegativas.
Por último, cabe destacar la excelente actividad antiparasitaria (T. brucei y L.
major) y antibacteriana (diferentes cepas Gram-positivas y Gram-negativas), que
presentaron los derivados de PYR, mejorando en la mayoría de los casos al propio
pamoato de pirvinio.
Asimismo, se han realizado estudios de entrada celular de los ligandos mediante
citometría de flujo, y de localización intracelular mediante microscopía de fluorescencia.
En la familia de derivados de NDI disustituidos se observó una correlación entre la
actividad de los compuestos y la entrada celular. Además, mediante microscopía se
observó una acumulación en el núcleo de T. brucei tras 16 horas de incubación. Este
mismo patrón se repitió en el caso de los derivados de NDI con extensiones del núcleo
central, pero en este caso se pudo observar una acumulación en el núcleo de T. brucei
tras solo 30 minutos de incubación. Por su parte, los derivados de DTE presentaron una
acumulación tanto en núcleo como en kinetoplasto de T. cruzi a partir de 4 horas de
incubación. Por último, en el caso de los derivados de OSB, se observó una clara relación
entre la entrada celular tanto en parásitos (T. brucei) como en bacterias (A. baumannii
y S. aureus) y la actividad antiparasitaria y antibacteriana de los compuestos.},
organization = {Tesis Univ. Granada.},
organization = {Spanish Ministerio de Economía y Competitividad (RTI2018- 099036-B-I00; EUIN2017-88791)},
organization = {Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (PID2021-127109OB-I00)},
publisher = {Universidad de Granada},
title = {Dianas y aproximaciones alternativas en la búsqueda de nuevos fármacos para cáncer e infecciones causadas por parásitos},
author = {Pérez Soto, Manuel},
}