Anales de la RANM

275 A N A L E S R A N M R E V I S T A F U N D A D A E N 1 8 7 9 DESCUBRIMIENTO DE FÁRMACOS: PERSPECTIVA ACADÉMICA Velázquez-Campoy A An RANM. 2023;140(03): 270 - 276 invasión, metástasis y, en resumen, detención del proceso neoplásico. Por tanto, pudimos concluir que NuPR1 representaba una diana apropiada para abordar el descubrimiento de fármacos frente a PDAC basados en moléculas pequeñas que interac- cionan con y bloquean NuPR1. PDAC es un tipo de cáncer muy agresivo, con una tasa de supervivencia muy baja, con un diagnóstico tardío y difícil. Muy pocos pacientes pueden optar por resección quirúr- gica y las terapias actuales frente a PDAC son muy agresivas y poco eficaces. Uno de los principales retos a los que nos enfren- tamos en ese momento fue el hecho de que NuPR1 es una proteína de unos 8 kDa comple- tamente desordenada (IDP) e interacciona con muchísimas otras proteínas (ej. MSL1, protimo- sina alfa). Por tanto, en principio no se podrían aplicar herramientas tradicionales desarrolladas para proteínas plegadas, ni había garantía alguna de que, una vez identificada una molécula pequeña que bloquease una interacción proteína-proteína que implicase a NuPR1, también bloquease su interac- ción con otras biomoléculas. Sin embargo, nuestra hipótesis consistió en suponer que, si una molécula pequeña interacciona con NuPR1, podría inducir una pequeña estructuración (como ocurre cuando NuPR1 interacciona con otras proteínas) que se podría observar mediante un cambio del perfil de desnatu- ralización térmica. Por tanto, realizamos un cribado experimental con la quimioteca Prestwick conside- rando NuPR1 como diana y detectando alteraciones en el perfil de desplegamiento térmico de la diana inducidas por la presencia de compuestos. Fuimos capaces de identificar 15 compuestos que interaccio- naban con NuPR1 con afinidad moderada (constante de disociación en el rango micromolar), similar a la afinidad de interacción de NuPR1 con otras proteínas (18). Incluso, estos compuestos interaccionaban con dos aminoácidos concretos de NuPR1: Ala33 y Thr68, de modo similar a otras proteínas. En particular, uno de los compuestos, trifluoperazina (TFP), en ensayos celulares con células tumorales mostraba un efecto citotóxico dependiente de la presencia de NuPR1. Mediante ensayos in vitro e in cellulo pudimos comprobar cómo TFP inhibía interacciones de NuPR1. Además, en ratones con tumores humanos xenoinjer- tados se observó la paralización del crecimiento del tumor con una dosis de 10 mg/kg. Desafortunada- mente, TFP presentaba efectos secundarios. A pesar de estos efectos secundarios, este resultado constituyó un éxito que fue señalado en un informe del World Economic Forum (conocido coloquial- mente como Foro de Davos) de 2019, donde se menciona que científicos de España y Francia habían demostrado que era posible encontrar un potencial fármaco (TFP) frente a una IDP (NuPR1), un hito reconocido como una de las 10 Tecnolo- gías Emergentes Más Destacadas de 2019 (19). Por tanto, teniendo ya una colaboración en marcha entre nuestros laboratorios y teniendo resultados muy positivos, quisimos seguir avanzando. Para ello fue esencial la colaboración con Yi Xia (Chongqing University), Ling Peng (CINaM, Centre Interdis- ciplinaire de Nanoscience de Marseille, Marseille) y Bruno Rizzuti (NANOTEC, Institute of Nanote- chnology of the National Research Council, CNR), expertos en síntesis química, evaluación de toxicidad celular y animal, y modelización computacional de biomoléculas, respectivamente. Varios derivados funcionales de TFP fueron sintetizados y uno de ellos, ZZW-115, demostró una mayor afinidad en ensayos in vitro y una mayor eficacia biológica en ensayos con líneas celulares de diversos tipos de cáncer, no sólo PDAC (NuPR1 se sobreexpresa en muchos otros tipos de cáncer) (20,21). Sorpren- dentemente, ZZW-115 eliminaba el tumor con una dosis de 5 mg/kg en ratones xenoinjertados. La acción biológica de ZZW-115 demostró tener múltiples facetas. Por un lado, ZZW-115 interac- ciona con la secuencia NLS de NuPR1, impidiendo la interacción con importina α y la internalización nuclear, siendo el núcleo su localización natural de acción. Debido a esto, NuPR1 no puede participar en la reparación del DNA, reforzándose de esta manera la acción quimioterápica de agentes genotóxicos antineoplásicos. Además, ZZW-115 induce muerte celular por necroptosis y por apoptosis, además de catástrofe metabólica reflejada en una reducción considerable de síntesis de ATP. ZZW-115 fue protegido mediante patente interna- cional, pero fue abandonada al surgir nuevamente un problema recurrente en descubrimiento de fármacos: los efectos secundarios. ZZW-115 interacciona con el canal de potasio hERG, con un posible efecto retardante de la repolarización del intervalo QT del potencial de acción cardíaco y que puede conducir a arritmias ( torsades de pointes ) y desenlace fatal. Aunque muchos fármacos en uso presentan efectos secundarios considerables, en particular, muchos fármacos antineoplásicos presentan cardiotoxicidad, tuvimos que reconocer que no sería posible continuar con el desarrollo de ZZW-115. La toxicidad cardiovascular sigue siendo una de las principales causas de abandono durante el desarrollo preclínico y clínico, además de contri- buir a la retirada de fármacos tras su aprobación. En la actualidad seguimos trabajando en la identi- ficación de nuevas estructuras moleculares para moléculas pequeñas que sirvan como punto de partida para descubrir nuevos fármacos frente a PDAC, que permitan aliviar la carga sanitaria, social y económica de esta enfermedad. Pero esto forma parte de otra historia… CONCLUSIONES Se han descrito brevemente tres ejemplos de descubrimiento de fármacos frente a proteínas diana asociadas con enfermedades relevantes: hepatitis C, inflamación y cáncer colorrectal, y cáncer pancreático. Además, estas dianas son proteínas intrínsecamente desordenadas, lo que añade una enorme dificultad al reto de identificar potenciales fármacos. Hasta hace pocos años, las IDPs se habían considerado como dianas inaborda- bles farmacológicamente ( undruggable ), y nuestro