Cribado virtual aplicado a la búsqueda de nuevos fármacos antiepilépticos para el tratamiento de la epilepsia refractaria

Abstract

El objetivo del plan de trabajo de tesis doctoral es identificar nuevos agentes antiepilépticos activos frente al modelo murino de encendido químico por Pentilentetrazol (PTZ kindling) empleando aproximaciones quimioinformáticas. PTZ kindling es un modelo que permite comprender el proceso de epileptogénesis y evaluar la actividad anticonvulsiva de potenciales tratamientos para la epilepsia refractaria o farmacorresistente.Inicialmente se construye un set de datos de compuestos evaluados sobre el ensayo de encendido con PTZ, luego se realiza un curado y estandarización. El conjunto de datos se divide mediante metodologías de clustering, se realiza una partición representativa del set de datos en un conjunto de entrenamiento para entrenar el modelo generado, y dos conjuntos de validación para evaluar la capacidad predictiva de los modelos obtenidos.Los modelos son aplicados sobre diferentes librerías digitales de compuestos, con el fin de realizar un cribado prospectivo. Como resultado se seleccionó un total de 22 compuestos; la adquisición de los candidatos obtenidos se realizó evaluando sus propiedades farmacocinéticas, farmacodinámicas, toxicidad y costo. Posteriormente, cinco HITs seleccionados por los modelos in silico son evaluados in vivo. Con el fin de poder identificar compuestos con actividad anticonvulsiva, se realiza un screening de las drogas a evaluar utilizando el modelo de convulsión aguda inducida por administración subcutánea de PTZ (scPTZ test), antagonista del receptor GABAA, en el cual el compuesto a ensayar se administra a ratones BALB/c por vía intraperitoneal, 0,5 y 4 horas antes del estímulo convulsivo (scPTZ 79 mg/kg), a dosis de 30 mg/kg y 100 mg/kg. Luego de la inyección con PTZ los animales son observados y se registra ausencia/presencia de crisis, clasificadas según la escala de Racine. Los compuestos se consideran activos en el modelo si previenen la aparición de crisis generalizadas.Tres de cinco compuestos evaluados en el modelo agudo presentaron actividad anticonvulsiva. Finalmente se procede a evaluarlos en el modelo murino de encendido por sc PTZ, administrando una dosis subconvulsivante (42 mg/kg) cada 48 horas, realizando un total de 11-15 administraciones para inducir el encendido. Posterior a cada administración, los animales son observados y se registra presencia/ausencia de crisis según la escala de Racine. Los tres candidatos, se administran, en experimentos independientes, posterior al encendido, y como co-administración, durante el proceso de encendido. Los resultados obtenidos se expresan, para cada grupo, como la media del score convulsivo y su correspondiente desvío estándar. Mediante el empleo de modelos quimioinformáticos es posible predecir la actividad de compuestos químicos frente al modelo murino de encendido químico por PTZ, estrategia que consideramos eficaz para encontrar nuevas alternativas terapéuticas con actividad anticonvulsiva efectivas para el tratamiento de la epilepsia.