dianas 9(2) > Segovia-Calabuig etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa13

Búsqueda de nuevas dianas de interés farmacológico con actividad inmunomoduladora para el tratamiento de las enfermedades infecciosas.

Almudena Carmen Segovia-Calabuig^1, 2, a, María Ángeles Muñoz-Fernández², María José Carmena-Sierra¹

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Laboratorio InmunoBiología Molecular, Fundación para la Investigación Biomédica del Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, España.

a. almudenac.segoviacalabuig@gmail.com

Palabras clave: nanotecnología; dendrímeros; cultivos celulares; virus; VIH-1; VHS-2;

Resumen

El aumento de nuevas infecciones generadas por el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1), especialmente en mujeres de países en vías de desarrollo, donde el acceso al tratamiento actual se ve comprometido, exige enfoques innovadores para hacer frente al problema. La principal vía de transmisión del VIH-1 es la vía sexual, aunque en ausencia de cofactores es poco eficiente. En este sentido, el virus herpes simple tipo 2 (VHS-2) incrementa la susceptibilidad de esta infección por la iniciación clínica o subclínica de respuesta inflamatoria en la mucosa genital, alteración de la inmunidad innata en las mucosas o por debilitar o romper el epitelio genital protector. Por ello, prevenir simultáneamente la infección tanto por VIH-1 como por VHS-2 utilizando compuestos con acción microbicidas tendrá un impacto sinérgico en ambas epidemias. El equipo de la Dra. Muñoz ha demostrado que la utilización de dendrímeros polianiónicos de tipo carbosilano frenan un 85% la infección por VIH-1 en ratones humanizados y 100% por VHS-2 en ratones BALB/c a nivel vaginal. El desarrollo de un gel o anillo vaginal con actividad dual como microbicida con actividad anti-VIH-1 y anti-VHS-2 proporciona un nuevo enfoque en el tratamiento de ambas infecciones. Por tanto, el objetivo se centra en lograr desarrollar un microbicida potente con acción dual, conveniente, accesible y aceptable por la mujer para frenar nuevas infecciones por VIH-1 y HSV-2.

dianas 9(2) > Nava-Candelaria etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa12

Estudio de la mecánica de cardiomiocitos en cardiomiopatías.

Ilse Nallely Nava Candelaria, Ángel Fernández-Trasancos, Jorge Alegre-Cebollada

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Mecánica Molecular del Sistema Cardiovascular, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III, 28029 Madrid, España.

a. nallely.nava09@gmail.com  b. jorge.alegre@cnic.es

Palabras clave: Cardiomiopatía; Sarcómero; Hipertrofia; cMyBP-C; Titina; AGEs

Resumen

Las cardiomiopatías genéticas o adquiridas constituyen una importante causa de muerte en personas de todas las edades. En su etiología, juegan un papel relevante mutaciones en genes que codifican proteínas sarcoméricas y modificaciones postraduccionales de las mismas. En el presente estudio se evaluaron propiedades mecánicas de cardiomiocitos individuales permeabilizados, en el contexto de dos formas de cardiomiopatía. Se logró una parte de la optimización de los ensayos de sensibilidad al calcio para posteriormente ser trasladados a un modelo murino de miocardiopatía hipertrófica con mutación puntual en la proteína C de unión a miosina (cMyBP-C). Esta mutación puntual en cMyBP-C (R502W) es la mutación más frecuente en miocardiopatía hipertrófica. Dentro de las cardiomiopatías adquiridas, se conoce que la presencia de productos avanzados de glicación (AGEs) podrían ser un factor que contribuya al desarrollo de cardiomiopatía diabética. De esta forma, se evaluó la rigidez de cardiomiocitos murinos expuestos a procesos de glicación, encontrando que el agente metilglioxal parece no tener efecto sobre el desarrollo de fuerza pasiva generada en los cardiomiocitos en nuestras condiciones experimentales.

dianas 9(2) > Martínez-del-Río y Menéndez-Arias

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa11

La actividad RNasa H de la retrotranscriptasa del VIH como diana terapéutica.

Javier Martínez del Río, Luis Menéndez Arias

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) Madrid, España.

a. javier.martinezr@edu.uah.es  b. lmenendez@cbm.csic.es

Palabras clave: VIH; ribonucleasa H; retrotranscriptasa; inhibidores múltiples; fármacos antivirales

Resumen

La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un gran problema de salud a nivel mundial. Actualmente se dispone de fármacos antirretrovirales que controlan la infección, pero su efectividad a largo plazo está comprometida por su toxicidad y la aparición de resistencias. Por ello es importante identificar y explotar nuevas dianas terapéuticas. En este trabajo se han examinado varios compuestos conocidos por afectar a la actividad ribonucleasa H (RNasa H) de la retrotranscriptasa (RT) viral, pues es una diana no explotada y que ofrece la posibilidad de desarrollar inhibidores que actúen sobre múltiples dianas, dada la similitud de su sitio activo con el de la integrasa viral y por su localización próxima al dominio DNA polimerasa de la RT. Se han realizado diferentes ensayos enzimáticos con oligonucleótidos marcados que han permitido confirmar la inhibición de la actividad RNasa H por distintos compuestos y evaluar sus efectos sobre la DNA polimerasa e integrasa virales. Todos ellos mostraron eficacia a nivel micro- y submicromolar en la inhibición de la actividad RNasa H, mientras que para las otras dos actividades sus efectos fueron más modestos. Solo uno de los compuestos (WX-II-25) ha mostrado ser un buen inhibidor dual, con potencias similares para las actividades RNasa H e integrasa (IC50 de 0,72 y 1 µM respectivamente), mientras que el compuesto SL-6h ha mostrado capacidad de inhibir las tres actividades enzimáticas, aunque con potencias peores (IC50 de 1,85 µM para la actividad RNasa H y superior a 10 µM para las otras dos). Aun así, estos compuestos representan buenos candidatos para continuar con su investigación. En el futuro sería conveniente confirmar su capacidad inhibitoria en ensayos celulares y evaluar en detalle su unión a los enzimas, lo cual permitirá utilizarlos como referencia para el desarrollo de inhibidores múltiples potentes que puedan llegar a la clínica.

dianas 9(2) > Lombardo-Cristina y Morales-García

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa10

Identificación y análisis de nuevas dianas terapéuticas en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

Víctor Lombardo Cristina, Jose Ángel Morales García

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Instituto de Investigaciones Biomédicas A. Sols (CSIC-UAM), 28029 Madrid, España.

a. victor.lombardo@edu.uah.es

Palabras clave: Alzheimer; dianas terapéuticas; estrés oxidativo; neurodegeneración; neurogénesis; neuroinflamación; Parkinson

Resumen

Las enfermedades neurodegenerativas son una de las principales causas que afectan a la sociedad a nivel global. Están inducidas por distintos factores, pero se asocian principalmente al envejecimiento, como consecuencia del aumento en la esperanza de vida. Son difíciles de pronosticar y tratar siendo diagnosticadas en etapas avanzadas y los tratamientos disponibles palían los síntomas, pero no frenan su avance. Se caracterizan por una pérdida progresiva de neuronas en diferentes zonas del sistema nervioso, desarrollando aquellos pacientes que las padecen distintos síntomas neuropsicológicos, fundamentalmente a nivel cognitivo, emocional y conductual. Algunas de las más importantes son la enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington y esclerosis amiotrófica lateral. En la búsqueda de nuevos fármacos que modifiquen el transcurso de la enfermedad es fundamental conocer en detalle los aspectos moleculares subyacentes a estas patologías, así como la alteración de las distintas rutas de señalización implicadas. Para ello, es necesario desarrollar modelos in vitro e in vivo que repliquen lo más fielmente posible los procesos celulares que acontecen en estas enfermedades. Este suele ser uno de los problemas principales a los que se enfrenta la investigación, ya que muchas de las características de estas enfermedades son de difícil reproducción en modelos celulares y animales. El presente trabajo pretende realizar una revisión bibliográfica del estado actual en investigación biomédica en el campo de las enfermedades neurodegenerativas, principalmente de la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson con el fin de identificar nuevas dianas terapéuticas implicadas en inflamación y neurocitotoxicidad. En estos últimos años está cobrando importancia la investigación en el campo de la neurogénesis, con el fin de estimular la formación de nuevas neuronas. Por ello, este trabajo pretende identificar nuevas dianas terapéuticas con efecto neuroprotector y antiinflamatorios, que a su vez puedan tener actividad neurogénica.

dianas 9(2) > Guerrero-Amelín y Mateos-Gómez

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa09

Estudio bibliográfico sobre la posible relación entre la regulación de la expresión de la ADN polimerasa theta y la desregulación metabólica en células tumorales.

Carolina Guerrero Amelín, Pedro Antonio Mateos Gómez

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España. 2.

a. carolina.guerreroa@edu.uah.es  b. pedroantonio.mateos@uah.es

Palabras clave: ADN polimerasa theta; cáncer; efecto Warburg; disfunción mitocondrial; PGC1 alpha

Resumen

El cáncer es una patología que presenta una gran relevancia en nuestros días. Se caracteriza por que las células tumorales presentan un metabolismo diferente al de las células normales, ya que llevan a cabo una glucólisis anaeróbica, incluso en condiciones de normoxia, llamada “efecto Warburg” o disfunción mitocondrial ya que no tiene lugar el ciclo de Krebs ni se emplea la cadena transportadora acoplada a la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Sorprendentemente, este metabolismo característico de las células tumorales no es llevado a cabo por las células normales exceptuando las células del testículo, tejido placentario y linfocitos. Además, se ha observado que las células tumorales presentan un aumento en la expresión de Pol θ, una ADN polimerasa que actúa en la reparación alternativa de extremos no homólogos o alt-NHEJ, y que es considerada como diana terapéutica. La característica de esta reparación es que a pesar de que repara las roturas de doble cadena para evitar la muerte celular, presenta una tasa de mutación muy elevada, lo que puede otorgar a las células tumorales nuevas características para la supervivencia, proliferación y migración. En el efecto Warburg se observa una reordenación del ciclo glucolítico potenciado por factores como HIF-1 o c-MYC, favoreciendo la obtención de lactato, 2 ATP y fuente de carbono para obtener intermediarios metabólicos utilizados para crecer y multiplicarse. Como consecuencia de ello, se elevan los niveles de ROS que son contrarrestados por la activación de PGC-1 α y de las enzimas antioxidantes. Los ROS provocan daño en el ADN el cual tiene que ser reparado. En este estudio se plantea la idea de que el aumento en la expresión de Pol θ y por tanto la reparación por alt-NHEJ, podría estar inducida por el efecto Warburg, la regulación del mismo o por las consecuencias de éste. La misma relación también podría observarse en las células normales que tienen elevada la expresión de Pol θ.

dianas 9(2) > González-Carrión y García-Grande

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa08

Estudio celular y molecular de los procesos de muerte programada en líneas tumorales sensibles a agentes citostáticos.

Eulalia González-Carrión, Aránzazu García Grande

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Unidad de Citometría de flujo y Separación Celular Instituto Investigación Puerta de Hierro-Segovia de Arana (IDIPHISA).

a. lali.gonzalez@edu.uah.es

Palabras clave: Apoptosis; MGMT; agente citostático; TUNEL; Anexina; MSP

Resumen

La apoptosis es una muerte celular programada (MCP) que mantiene el equilibrio entre supervivencia y muerte. Un correcto funcionamiento de las vías apoptóticas contribuye a mantener la integridad genómica mientras que un defecto en la apoptosis puede derivar en el desarrollo de cáncer. Frecuentemente las células tumorales desarrollan mecanismos moleculares con el objetivo de evadir la apoptosis y adquirir resistencia a los agentes citostáticos mediante la sobreexpresión de proteínas antiapoptóticas como Bcl-2 o la mutación de genes supresores de tumores como p53. La alteración en la función de estas proteínas puede derivar en el silenciamiento de los promotores de genes implicados en la reparación del ADN como MGMT. Actualmente la regulación de la apoptosis se considera una diana terapéutica prometedora para el tratamiento del cáncer, lo que ha llevado al desarrollo de agentes citotóxicos cuya función es inducir apoptosis en células tumorales. En este trabajo se presenta un proyecto para analizar in vitro los efectos biológicos a nivel celular y molecular provocados por los agentes citostáticos camptotecina, rituximab, y nivolumab en líneas tumorales de carcinoma de pulmón, H1299, y linfoma no Hodgkin, RL, mediante el uso de técnicas de cuantificación celular (Anexina V-FITC e IP, TUNEL) y el estudio molecular de conversión por bisulfito y PCR de metilación. Se presentan diferentes ensayos dosis-respuesta que permiten estudiar la apoptosis provocada por estos agentes citostáticos y conocer el estado de metilación del promotor de la enzima MGMT. La evaluación molecular y celular ofrece la posibilidad de entender los mecanismos moleculares desarrollados en las células y determinar la dosis óptima para los diferentes tratamientos. Si los resultados obtenidos son prometedores, en el futuro sería conveniente estudiar el efecto sinérgico entre los agentes, ya que esto podría permitir la mejora y desarrollo de tratamientos que puedan llegar a clínica.

dianas 9(2) > García-Fernández etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa07

Estudio de la regulación de la histona metilasa EZH2 por la proteína tirosina fosfatasa SHP-1 en cáncer de próstata.

Cristina García Fernández, Santiago Ropero Salinas, Begoña Colás Escudero

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. andrecris19971997@gmail.com  b. begona.colas@uah.es

Palabras clave: Cáncer de próstata; SHP-1; EZH2; receptor de andrógenos; AKT; CRPC; LNCaP; VCaP; LNCaP Abl

Resumen

El cáncer de próstata (CP) es uno de los tumores malignos más frecuentes en varones de países desarrollados. La deprivación androgénica es uno de los tratamientos más efectivos para el cáncer de próstata metastásico; sin embargo, con el tiempo, el tumor progresa a una fase independiente de éstos para la que no existe tratamiento. El estudio de los mecanismos moleculares implicados en esta fase de la enfermedad permitirá el desarrollo de nuevas terapias encaminadas a solventar este problema. En este trabajo estudiamos el papel de SHP-1, una tirosina fosfatasa que actúa como regulador negativo de vías de señalización relacionadas con la progresión tumoral, como posible regulador indirecto de EZH2 y su interacción con el receptor de andrógenos (AR) a través de la vía PI3K/AKT para la activación transcripcional de genes diana de este. En primer lugar, se determinará si existe un complejo proteico formado por SHP-1, AKT, EZH2 Y AR mediante ensayos de captura y unión o “pull down” y co-inmunoprecipitación. Posteriormente, el estudio de esta fosfatasa se realizará mediante su silenciamiento por RNA de interferencia con el objetivo de analizar posibles cambios en la actividad de AKT, EZH2 y AR. Además, se realizarán ensayos de proliferación celular con un inhibidor de EZH2 (GSK126) con el fin de determinar si SHP-1 modula su efecto. La existencia de cambios en la actividad de las proteínas o de la efectividad del inhibidor constituyen un paso previo para investigar las consecuencias funcionales de SHP-1 en la progresión del cáncer de próstata.

dianas 9(2) > Frutos-Díaz-Alejo y Earl

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa06

Tratamiento del cáncer de páncreas con ultrasonidos de baja intensidad: una revisión bibliográfica.

Jesús Frutos Díaz-Alejo, Julie Earl

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Grupo de Epidemiología Molecular y marcadores predictores de tumores, Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Carretera de Colmenar Km 9,100. 28034 Madrid, España.

a. jefrudi@hotmail.es

Palabras clave: cáncer pancreático; tratamiento; ultrasonidos; LIUS; estroma; nuevo concepto

Resumen

El cáncer pancreático es una de las principales causas de muerte en Oncología, asociándose normalmente a un mal pronóstico y a una pobre respuesta al tratamiento. Actualmente, su diagnóstico y prevención resulta complicado, debido a la inexistencia de métodos y marcadores biológicos precisos y sensibles para esta enfermedad, y a que el paciente no refiere síntomas claros y específicos. En la mayoría de las ocasiones solo se diagnostica en estadios avanzados del tumor. A lo anterior, se suma un escaso arsenal terapéutico, que suele ir encaminado a paliar los síntomas de la enfermedad. La mayoría de las mutaciones que promueven la carcinogénesis pancreática no son tratables; y, además, el complejo carácter metabólico de las células en este tipo de tumor y el denso estroma que se forma alrededor del mismo impiden la entrada del fármaco y, por consiguiente, su efecto. Así, en nuestra línea de investigación (de tipo “proof of concept”) se presenta una alternativa terapéutica naciente para este tipo de patología mediante el uso de los llamados ultrasonidos de baja intensidad (LIUS, Low Intensity Ultrasounds), de manera totalmente novedosa, estudiando el efecto de dichos ultrasonidos a nivel celular y molecular e intentando extrapolar los resultados a la clínica en beneficio de los pacientes. Este trabajo consiste en una extensa revisión de la literatura sobre los aspectos clave de nuestra investigación: el cáncer de páncreas y sus aspectos clínicos y moleculares, por un lado, y los ultrasonidos, por otro. Como conclusión, se incluye una discusión que relaciona todo el contenido de la revisión teórica con nuestro trabajo y nuestras observaciones experimentales preliminares, así como el futuro de nuestro proyecto y los pasos a seguir en el desarrollo del mismo.