Síntesis de nuevos compuestos con actividad farmacológica diseñados a través de simulaciones computacionales

Abstract

El procés d’investigació d’un fàrmac és complex i necessita de la unió d’esforços entre diferents disciplines científiques. Tot i que el descobriment i el desenvolupament de nous fàrmacs s’ha realitzat durant molts anys utilitzant únicament mètodes experimentals, en les darreres dècades el procés ha aconseguit un nivell superior d’eficiència gràcies a l’ús de mètodes computacionals com, per exemple, les simulacions de docking, de dinàmica molecular i els cribratges virtuals. Aquests mètodes computacionals permeten un estalvi de temps i de recursos en el costós procés de creació. També permeten un disseny dels compostos objectiu i de les seves rutes sintètiques de forma més eficaç. En aquesta tesi doctoral es pot observar un reflex de les tendències actuals sobre la creació de nous compostos biològicament actius, a partir de rutes sintètiques curtes i eficients per generar compostos d’estructura relativament senzilla, sobre els quals ja s’ha treballat prèviament a través d’eines computacionals. En aquest treball s’han dissenyat, sintetitzat i avaluat farmacològicament, amb resultats prometedors, compostos relacionats amb diferents temes com: (i) nous antagonistes dels receptors d’alatostatines A (ASTA-R) per aprofundir en l’estudi del mecanisme de resposta de les abelles davant de l’estrès; (ii) nous inhibidors de la senyalització Calcineurina-NFATc (CN-NFATc) per a teràpies immunosupressores i per combatre l’angiogènesi tumoral; (iii) nous estabilitzadors de la transtiretina (TTR) per combatre l’amiloïdosi peptídica per transtiretina (ATTR); i (iv) nous moduladors al·lostèrics dels receptors de cannabinoides (CBR) a partir d’anàlegs del cannabidiol (CBD).

El complejo proceso de investigación de un fármaco precisa de la unión de esfuerzos entre diferentes disciplinas científicas. Aunque el descubrimiento y desarrollo de nuevos fármacos se ha realizado durante muchos años usando únicamente métodos experimentales, en las últimas décadas el proceso ha conseguido un nivel superior de eficiencia gracias al uso de métodos computacionales como, por ejemplo, las simulaciones de docking, de dinámica molecular y los cribajes virtuales. Estos métodos computacionales permiten un ahorro de tiempo y de recursos en el costoso proceso de creación. También permiten un diseño de los compuestos objetivo y de sus rutas sintéticas de forma más eficaz. En esta tesis doctoral se puede observar un reflejo de las tendencias actuales sobre la creación de nuevos compuestos biológicamente activos, a partir de rutas sintéticas cortas y eficientes para generar compuestos de estructura relativamente sencilla, sobre los que ya se ha trabajado previamente a través de herramientas computacionales. En este trabajo se han diseñado, sintetizado y evaluado farmacológicamente, con resultados prometedores, compuestos relacionados con diferentes temas como: (i) nuevos antagonistas de los receptores de alatostatinas A (ASTA-R) para profundizar en el estudio del mecanismo de repuesta de las abejas frente al estrés; (ii) nuevos inhibidores de la señalización Calcineurina-NFATc (CN-NFATc) para terapias inmunosupresoras y para frenar la angiogénesis tumoral; (iii) nuevos estabilizadores de la transtiretina (TTR) para combatir la amiloidosis peptídica por transtiretina (ATTR); y (iv) nuevos moduladores alostéricos de los receptores de cannabinoides (CBR) a partir de análogos del cannabidiol (CBD).

The complex process of drug research requires the joint efforts between different scientific disciplines. Although the discovery and development of new drugs has been carried out for many years using only experimental methods, in recent decades the process has achieved a higher level of efficiency thanks to the use of computational methods such as docking simulations, molecular dynamics, pharmacophore models and virtual screenings. These computational methods save time and resources in the expensive creation process, as well as allow a more efficient design of the target compounds and their synthetic routes. In this doctoral thesis, a reflection of current trends on the creation of new biologically active compounds can be observed, based on short and efficient synthetic routes to generate compounds with a relatively simple structure, on which previous work has been carried out through computational tools. In this work, compounds related to different topics have been designed, synthesized and pharmacologically evaluated, with promising results, such as: (i) new antagonists of allatostatin A receptors (ASTA-R) to deepen the study of the response mechanism of bees against stress; (ii) new inhibitors of Calcineurin-NFATc (CN-NFATc) signalling for immunosuppressive therapies and to reduce tumour angiogenesis; (iii) new transthyretin (TTR) stabilizers against transthyretin peptide amyloidosis (ATTR); and (iv) new allosteric modulators of cannabinoid receptors (CBR) from cannabidiol (CBD) analogues.