El pasado 17 de diciembre tuvo lugar, en el aula de seminarios von Humboldt del IDiBE, la defensa de la tesis doctoral de Magdalena Nikolaeva Koleva, realizada bajo la dirección de Gregorio Fernández Ballester, investigador del IDiBE u catedrático del Área de Bioquímica y Biología Molecular de la UMH, e Isabel Devesa Giner, directora científica de la empresa biotecnológica Antalgenics. Ambos, a su vez, son profesores de la Universidad Miguel Hernández. Magdalena, ha realizado su doctorado en la Antalgenics gracias a una beca de doctorado industrial. en esta modalidad de doctorado la estudiante participa en un proyecto de investigación industrial o de desarrollo experimental directamente relacionado con el tema de la tesis que debe desarrollarse en una empresa o administración pública distinta de la universidad. En este caso, el proyecto se ha llevado a cabo en Antalgenics. A continuación, un resumen en castellano de la tesis doctoral, facilitado por su autora, a quien volvemos a felicitar desde aquí por el gran trabajo realizado y su nueva condición de doctora. También incluimos el vídeo de la presentación.
Múltiples patologías transcurren en presencia de dolor crónico. Hasta un 20% de la población europea sufre de dolor crónico, por lo que la carga social y económica relacionada con el mismo es muy elevada. En la actualidad, sí existen tratamientos para el dolor, sin embargo, su eficacia es limitada y su uso prolongado conlleva la aparición de importantes efectos secundarios. La modulación de canales iónicos ha constituido desde hace mucho tiempo una diana para tratar el dolor. Recientemente, la escasamente explorada familia de canales iónicos K2P ha ido ganando importancia en la modulación del dolor. Cabe mencionar que la presencia de TRAAK, miembro de la familia de canales K2P, en neuronas sensoriales, junto con su colocalización con thermoTRPs, abre una vía innovadora de tratar el dolor. El principal objetivo del presente trabajo es la identificación y validación funcional de moduladores selectivos de TRAAK o moduladores dobles de TRAAK y TRPV1.
Imagen 1
La actividad de canales iónicos puede ser modulada mediante diversas estrategias. Las contempladas en este trabajo corresponden a la modificación de interacciones proteína-proteína en las que participa el canal y la unión directa de pequeños ligandos a la estructura del canal para modificar, tanto la estructura del mismo como, al mismo tiempo, su poro y el flujo iónico que pasa a través de él. Los ensayos de cribado virtual de numerosas librerías de ligandos permitieron la identificación de moduladores putativos de TRAAK (Imagen 1). El testeo in vitro de los 9 compuestos seleccionados a partir de los ensayos in silico se llevó a cabo empleando técnicas electrofisiológicas de patch clamp y MEA (Imagen 2).
Imagen 2
Se identificó un antagonista de TRAAK, Irinotecan, que mostró un incremento sostenido en el tiempo, reversible y dosis dependiente de las corrientes mediadas por TRAAK. Además, se encontraron 3 antagonistas de TRAAK, siendo los más potentes Astemizol y Terfenadin, que disminuyeron la corriente basal mediada por TRAAK de forma reversible y dosis dependiente. Terfenadin causó el disparo de potenciales de acción a través de despolarización del potencial de membrana de las neuronas sensoriales de los ganglios de la raíz dorsal. AG1529 no tuvo efecto sobre la corriente de TRAAK, pero causó antagonismo sobre TRPV1. De forma preferente y reversible bloqueó la corriente de TRPV1 inducida por capsaicina y afectó marginalmente la corriente del canal inducida por pH ácido. No tuvo efecto sobre la apertura de TRPV1 provocada por voltaje o temperatura alta. Mostró reactividad cruzada sobre TRPM8 y TRPA1. El modelo in silico de acoplamiento molecular localizó AG1529 en el bolsillo de unión de capsaicina. El desplazamiento de la EC50 de capsaicina hacia mayores valores apoya la hipótesis de antagonismo de AG1529 competitivo con capsaicina. El compuesto fue capaz de bloquear el disparo de potenciales de acción neuronales inducidos por capsaicina. Como resultado de los presentes estudios de caracterización, AG1529 se está evaluando para el tratamiento por vía tópica del prurito psoriásico en estudios pre-clínicos de seguridad regulados.