Mejora de la actividad de un hexapéptido anti-dm1 y análisis de las relaciones entre estructura y actividad de hexapéptidos de secuencia similar

Resumen

La distrofia miotónica de tipo 1 (DM1) es una enfermedad genética hereditaria autosómica dominante provocada por la expansión del triplete CTG dentro de la región 3' UTR del gen DMPK. Aunque se trata de una enfermedad multisistémica, la afectación del músculo esquelético es una de las manifestaciones clínicas más característica de los pacientes con DM1. Los pacientes presentan miotonía, debilidad de la musculatura facial y de las extremidades y atrofia muscular progresiva. El mecanismo patogénico de esta enfermedad reside en el efecto tóxico del RNA transcrito a partir del alelo expandido, que precipita en el núcleo en foci ribonucleares e interfiere con el correcto funcionamiento de varias proteínas de unión a RNA. Entre todas, las proteínas de la familia Muscleblind (MBNL1-3) juegan un papel muy relevante en la enfermedad. En DM1, la retención de MBNL a nivel de los foci impide su correcto funcionamiento, provocando la alteración del splicing alternativo, de la traducción y la estabilidad de cientos de mRNAs, lo que contribuye a generar el complejo cuadro clínico de DM1. Hoy en día el tratamiento paliativo de los síntomas es la única opción para los pacientes. De ahí la necesidad de determinar una estrategia terapéutica En este trabajo nos propusimos mejorar la actividad anti-DM1 del hexapéptido Abp1, identificado en proyectos de investigación anteriores, optando por un enfoque multidisciplinar. Se sintetizaron 9 derivados diseñados para favorecer el uptake celular de Abp1 y se testaron en un modelo muscular de la enfermedad en Drosophila, en el que el tratamiento con 5 de los derivados produjo un rescate del estado atrófico mayor del que se observa tras el tratamiento con Abp1. Para obtener información sobre el mecanismo subyacente a la actividad de Abp1, se extendió el estudio a un grupo de 15 hexapéptidos con secuencia relacionada. El tratamiento de células de pacientes con estos 15 péptidos produjo el rescate de varios eventos de splicing alterados en la enfermedad y cambios en los niveles de expresión de MBNL1 y MBNL2. Entre todos seleccionamos 4 péptidos (79-82) para un estudio más detallado y la caracterización de su actividad. Tras la evaluación de la actividad biológica en los dos modelos disponibles en nuestro laboratorio se observó una reducción del número de foci, cambios en la distribución subcelular de la proteína MBNL1 y, en algún caso, un aumento en los niveles de proteínas. Además, los 4 péptidos producen en moscas DM1 un rescate significativo del fenotipo atrófico a nivel histológico, acompañado por una mejora significativa en la capacidad de escalada de moscas DM1. Finalmente, se llevaron a cabo ensayos in vitro e in silico para definir la interacción entre los compuestos y una sonda CUGs. La evaluación de datos permitió elegir el péptido 81 como punto de partida para modificaciones posteriores con el que seguir en el proceso de desarrollo de un nuevo tratamiento anti-DM1.