¿Cuál es el mecanismo de acción de los medicamentos de quimioterapia basados en metales los más utilizados para tratar cánceres comunes como el cáncer de testículo u ovario? ¿Cómo podemos mejorar su efecto y reducir su toxicidad? Un nuevo estudio que combina experimentos y teoría ha ampliadonuestro conocimiento de los mecanismos moleculares de estos medicamentos activos para ayudar a los experimentadores a diseñar medicamentos cada vez más efectivos con menos efectos secundarios. El estudio, recién publicado en la revista ChemMedChem, se realizó con la participación de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados SISSA de Trieste.
La investigación farmacéutica puede ser difícil y frustrante. A menudo, uno sintetiza una molécula sin saber exactamente qué tipo de efecto terapéutico tendrá si alguna vez tendrá. "Es raro que alguien desarrolle un nuevo medicamento activoya sabe qué mecanismo activará en el cuerpo ", explica Alessandra Magistrato, científica investigadora del CNR-IOM / SISSA." Esto también se aplica a los fármacos quimioterapéuticos más extendidos, como el cisplatino, o los nuevos basados en el rutenio "." Estudios basados enLos modelos y simulaciones, como los que hacemos aquí, pueden ser muy útiles en este sentido, ya que aumentan nuestra comprensión de los mecanismos moleculares de acción ejercidos por las drogas dentro de las células del cuerpo ", explica el científico.
Magistrato es uno de los autores de un nuevo estudio que revisa informes experimentales y computacionales publicados previamente visualizados a través de la "lente" del microscopio computacional. "Producimos modelos que nos permiten racionalizar la acción de las moléculas quimioterapéuticas en las células del cuerpo", Magistratoexplica: "Para algunos tipos de drogas, tratamos de entender qué forma química de la droga es más abundante cuando entra en la circulación sanguínea y llega a la célula".
De hecho, los científicos usan el término "profármaco" cuando se refieren a un agente de quimioterapia inyectado; esto, porque tan pronto como el agente ingresa al cuerpo, cambia rápidamente antes de las interacciones con su objetivo biológico. Por eso es difícil saber con precisiónqué molécula y cuánto es responsable de la acción terapéutica, en otras palabras, la medicación real.
Por otro lado, para otras drogas con una forma activa conocida, Giulia Palermo, primera autora e investigadora del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana EPFL, describió cómo la droga se une a diferentes objetivos dentro de la célula ". ALa molécula puede actuar en tres frentes: en el ADN libre, en la cromatina la forma más común de ADN empaquetado en el núcleo y en otras proteínas que se encuentran en la célula ", explica Palermo. Dependiendo del objetivo involucrado, la acción del medicamentopuede variar ampliamente, así como sus efectos secundarios ". De hecho, se cree que cuando el fármaco exhibe efectos citotóxicos, puede unirse preferentemente al ADN, mientras que cuando tiene efectos antimetastásicos, puede actuar sobre las proteínas involucradasen motilidad o en complejos de proteína / ADN que afectan la regulación génica, por ejemplo "
"Con la ayuda de estudios como este, los experimentadores pueden mejorar el diseño racional de las nuevas moléculas terapéuticas para obtener medicamentos que sean más efectivos y con menos efectos secundarios, un aspecto muy importante ya que sabemos muy bien cuán físicamente exigente la quimioterapiaes para pacientes ", concluye Magistrato.
El estudio es el resultado de una colaboración internacional entre CNR-IOM / SISSA y los grupos de investigación liderados por Ursula Roethlisberger profesora de química computacional y bioquímica en EPFL, Paul Dyson, experto en química organometálica y medicinal en EPFL, y CurtDavey, líder en cristalografía de complejos de proteínas / ADN en la Universidad Tecnológica de Nanyang NTU en Singapur.
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Materiales proporcionado por Sissa Medialab . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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