Descubrimiento de nuevos moduladores de trm8 y su potencial terapeútico

Resumen

Los Receptores de Potencial Transitorio o TRPs constituyen una de las familias de canales iónicos más importantes en la transducción somatosensorial. Algunos miembros de esta familia se relacionan con los procesos de termorrecepción y nocicepción. En este contexto, el canal TRPM8 destaca por ser el principal sensor fisiológico de temperaturas frías, por su amplia ubicuidad en el organismo y por su participación en numerosos procesos fisiopatológicos que incluyen dolor, inflamación y cáncer. Todas estas razones convierten a TRPM8 en una diana terapéutica a explorar en el tratamiento de estas condiciones y nos llevan a la búsqueda de nuevos moduladores potentes y selectivos del canal, dividiendo el trabajo realizado en dos capítulos según la procedencia de los compuestos. En el capítulo 1 nos centramos en la caracterización in vitro, in silico e in vivo de compuestos derivados de β-lactamas. Se realizaron varios cribados de alto rendimiento de una amplia serie de derivados β-lactámicos empleando técnicas demicrofluorometría de calcio en la línea celular estable HEK293-rTRPM8. Destacaron cinco compuestos (24a, 29a, 14, 16 y 51) como potentes bloqueadores de TRPM8 que se caracterizaron posteriormente mediante técnicas electrofisiológicas, obteniéndose IC50s comprendidas entre 0,05 y 1,56 μM. Todos los compuestos mostraron selectividad hacia el canal. Por otra parte, debido a la implicación de TRPM8 en algunos cánceres, también se demostró la actividad antitumoral de algunas de las β-lactamas (24a y 29a). Los resultados de modelado molecular demostraron sitios de unión distintos a los ya descritos para otros antagonistas de TRPM8. Por último, en los ensayos in vivo las β- lactamas 24a y 51 redujeron la alodinia al frío en un modelo de neuropatía periférica inducida por oxaliplatino. Además, la β-lactama 51 también atenuó la hipersensibilidad mecánica y al frío en un modelo de dolor neuropático de lesión crónica por constricción (LCC) y mitigó la hipersensibilidad mecánica en un modelo de migraña inducida por nitroglicerina. Adicionalmente, se muestran algunos resultados preliminares de permeabilidad cutánea de estas β-lactamas. Por otra parte, en el Capítulo 2 nos centramos en la búsqueda de nuevos esqueletos farmacofóricos capaces de modular TRPM8 mediante el cribado virtual de la biblioteca molecular EDASA Scientific. De este cribado se eligieron 21 compuestos por presentar las mejores energías de unión con la proteína diana. Los resultados se validaron in vitromediante técnicas de microfluorometría de calcio en la línea celular citada previamente, clasificándose seis de ellos como potentes bloqueadores del canal. De estos seis compuestos, destacaron el 14 y 15 por presentar los mejores resultados de potencia, eficacia y selectividad; y el 13 y 19, por presentar carácter agonista frente al canal hTRPV1, convirtiéndose en moduladores de doble acción. Los resultados de actividad y potencia de los compuestos 14 y 15 se corroboraron mediante técnicas electrofisiológicas obteniéndose IC50s de 1,25 y 2,95 μM, respectivamente. De la misma manera que las β-lactamas, los estudios de modelado molecular revelaron sitios de unión a TRPM8 distintos a los descritos para otros antagonistas de TRPM8. Por último, el compuesto 14 también disminuyó la alodinia al frío en un modelo de ratón de neuropatía periférica inducida por oxaliplatino. Para finalizar, en este trabajo se han identificado y caracterizado nuevos quimiotipos relevantes en el bloqueo de TRPM8. Estas estructuras constituyen importantes puntos de partida hacia futuras modificaciones con el fin de optimizar sus características farmacológicas y obtener un mayor conocimiento del canal y de las estructuras que discriminan la selectividad frente a los diversos canales TRP.