Evaluación in vitro e in silico de inhibidores en la fosfodiesterasa 4D (PDE4D)

Abstract

La PDE4D es una enzima de gran importancia debido a su amplia distribución en diferentes tejidos de mamíferos, ya que se expresa en el sistema inmune, nervioso y endocrino. Esta enzima está involucrada en gran cantidad de enfermedades, por esto su inhibición es de gran utilidad. Sin embargo, debido a la especificidad de los inhibidores existentes y a la dualidad en el posicionamiento en el sitio activo de la enzima, estos compuestos presentan efectos adversos que impiden su uso generalizado a nivel médico. Con el fin de reducir los efectos secundarios de estos compuestos se han creado inhibidores de tercera generación, diseñados a partir de las características del bolsillo catalítico de las fosfodiesterasas. El desarrollo de nuevos inhibidores es un proceso costoso y para el cual, es de gran utilidad contar con herramientas computacionales que permitan predecir la actividad antes de comenzar la fase de síntesis y evaluación experimental. En este trabajo se desarrolló un modelo computacional que combina Docking y modelación de farmacóforos para la predicción de la actividad de inhibidores potenciales de la fosfodiesterasa 4D. Adicionalmente se desarrolló una prueba in vitro para la medición experimental de los IC50 para inhibidores de PDE4D. A partir de estas pruebas se obtuvieron como resultados el diseño de un farmacóforo para ser usado en la elaboración racional de nuevos inhibidores de fosfodiesterasas. Además este farmacóforo se usó para verificar los resultados de docking obtenidos para los inhibidores YM-976 y MERCK-524717, lo que nos permitió demostrar que las aguas seleccionadas en la cavidad catalítica para llevar a cabo el docking fueron las adecuadas para obtener valores de IC50 acordes con los reportados en la literatura. Por otro lado la prueba in vitro para medir experimentalmente los IC50 de los inhibidores YM-976, MERCK-524717 y Rolipram dieron como resultado valores congruentes con los reportados en la literatura. Además con el fin de disponer de enzima PDE4D recombinante para futuras pruebas se realizó un proceso de clonación tanto en sistema procariote (E.coli) como eucariote (P.pastoris) donde se logró la producción de la PDE4D para en estudios posteriores ser purificada y evaluar su actividad.