dianas 10(1) > Calafell-Segura etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103fa02

Estudio teórico sobre el empleo de la proteína CagA de Helicobacter pylori como diana terapéutica para la prevención del cáncer gástrico

Josep Calafell Segura^a, Manuel Collado Valero^b, Íñigo Marquet de Solís^c, Javier Vicente Gutiérrez^d

Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares (Madrid).

a. pepcalafell98@gmail.com  b. manualmansa98@gmail.com  c. imarquetdesolis@gmail.com  d. javiervicentegutierrez@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Cáncer gástrico; Helicobacter pylori; CagA; dominio CM; HTS

Resumen

El cáncer gástrico (GC) es la cuarta neoplasia más diagnosticada en el mundo, siendo la segunda causa de muerte por tumor. Hay diversos factores de riesgo que favorecen el desarrollo de la enfermedad como alcohol, tabaco o dieta, entre otros, pero el principal es Helicobacter pylori. H. pylori infecta la mucosa gástrica en un 50% de la población global. Esta bacteria es resistente al ácido del estómago promueve una inflamación crónica y prolongada a la cual se le asocia un 90% de los GC non-cardia. El tratamiento actual frente a esta infección consiste en la administración de antibióticos de amplio espectro, pero su uso prolongado desemboca en problemas de multirresistencia. Por ello este proyecto teórico propone una futura estrategia terapéutica para la prevención del GC. H. pylori inyecta a las células epiteliales del estómago una proteína denominada CagA. CagA desregula diferentes vías de señalización aumentando la proliferación y migración celular, desarrollando un fenotipo tumoral. Esta es una proteína multidominio, entre los cuales destaca el dominio de multimerización CM. El dominio CM aumenta la estabilidad de la proteína permitiendo una señalización más duradera, es decir, manteniendo las vías exacerbadas. Entre sus funciones destaca su interacción con la quinasa PAR-1 inhibiéndola, lo cual auspicia la proliferación y migración. Tras observar la importancia de este dominio, hemos desarrollado de forma teórica un proyecto para conseguir compuestos que inhiban el CM cuyas propiedades permitan su uso como fármaco. Para este proyecto asumimos que disponemos de una librería con sus numerosos compuestos químicos a partir de la cual diseñaremos un proceso de “drug discovery”. Inicialmente, se realiza un cribado de alto rendimiento (HTS) de los compuestos, mediante un kit comercial sensible a la actividad quinasa de PAR-1 en microplacas. A partir de los resultados (HITs) se realizarán ensayos in vitro e in vivo para testar la eficacia, selectividad y toxicidad de los mismos. Tras la obtención de los candidatos más prometedores se realizarán modificaciones sucesivas con el fin de obtener la mejor versión de los inhibidores, con la esperanza de ser utilizados en clínica para la prevención del cáncer gástrico.

dianas 10(1) > Barrios-Gumiel etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103fa01

Theoretical development for the discovery of a drug as a treatment of primary dysmenorrhea.

Óscar Barrios Gumiel, María Cuesta Corral, María Delgado Marín, María González Morán

Universidad de Alcalá.

a. oscar.barrios@edu.uah.es  b. mcuesta.1@alumni.unav.es; maria.cuesta@edu.uah.es  c. mariadm.2898@gmail.com  d. gonzaalezmary@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Keywords: Primary dysmenorrhea; Drug discovery

Abstract

Primary dysmenorrhea is a gynecological disease that causes pain at the beginning of menstruation without any identifiable factor that causes it. It is also a very prevalent disease among the female population. However, it has not received the necessary attention to be able to alleviate it. Therefore, we propose a theoretical development whose main objective is to find a drug that specifically mitigates it. In this way, we propose both high-throughput screening (HTS) and pre-clinical studies in vitro and in vivo. All these applying techniques established and recognized by the scientific community. With this, we want to encourage the investigation of primary dysmenorrhea, a disease that is as underlying as it is neglected.

dianas 10(1) > Blanco etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103fa03

Estudio teórico de la Zonulina como nueva diana terapéutica para el tratamiento de la Enfermedad Celíaca.

Sara Blanco, Sagrario Corrales, Isabel Gómez, Laura Lebrón, Laura Madrid

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. sarukaras@gmail.com  b. sagrariocorrales@gmail.com  c. isabelgomezcalcerrada@gmail.com  d. lauralebronmora@gmail.com  e. lauramadrid98@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Enfermedad celíaca; Gliadina; Zonulina; Uniones estrechas; PAR2

Resumen

La enfermedad celíaca tiene una prevalencia de entre el 1-2% de la población mundial, siendo ésta una enfermedad autoinmune caracterizada por una reacción inmunológica exacerbada causada por algunas de las proteínas que conforman el gluten, como la gliadina. En el transcurso de la enfermedad, los péptidos de gliadina son transportados desde el lumen intestinal hacia la lámina propia a través de los enterocitos que conforman el epitelio intestinal. Existen dos vías principales para el transporte de sustancias a través del epitelio intestinal, la vía transcelular y la paracelular, cobrando esta última una gran importancia en el transporte de gliadina al ser un péptido de gran tamaño. El transporte paracelular se debe al desensamblaje y pérdida de las uniones estrechas que mantienen unidos los enterocitos entre sí, provocando la entrada a gran escala de la gliadina. En este proceso, la zonulina adquiere un papel clave, al ser la proteína encargada de iniciar la correspondiente señalización que dará lugar al aumento de la permeabilidad paracelular. El objetivo de este estudio es evitar la pérdida de las uniones estrechas para disminuir el transporte de gliadina y con ello, la correspondiente respuesta inflamatoria y daño al epitelio. Para ello proponemos un inhibidor específico para la zonulina en el lumen que impida su unión con el receptor PAR2, basándonos en un estudio teórico que comprende un proceso de cribado (ensayo High Throughput Screening o HTS), además de distintos ensayos in vitro e in vivo para optimizar las características farmacológicas del posible inhibidor.

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, María Ángeles Muñoz-Fernández, María José Carmena-Sierra

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.