Aplicación de la Topología Molecular en la búsqueda de nuevos compuestos basados en Azaauronas derivados de las Auronas naturales como potenciales antimaláricos

  1. Jenny Soraya Carrillo 1
  2. Cleide Rizza 1
  3. Blanca Esthela Álvarez 1
  4. Diana Hernández 1
  5. Jorge Gálvez 1
  6. Ramón García-Domenech 1
  1. 1 Universitat de València.
Revista:
Nereis: revista iberoamericana interdisciplinar de métodos, modelización y simulación

ISSN: 1888-8550

Año de publicación: 2017

Número: 9

Páginas: 49-62

Tipo: Artículo

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Resumen

La malaria es una enfermedad parasitaria transmitida por vectores del género Anopheles, que tiene un efecto devastador en la salud pública a nivel mundial. En 2015, se reportaron 438.000 muertes por malaria, siendo el continente africano el más afectado. Una de las causas de esta preocupante tasa de mortalidad es el surgimiento de farmacorresistencias en las diferentes especies de Plasmodium. Por esto es importante el desarrollo de nuevos agentes antimaláricos. En el presente estudio se utilizó la topología molecular para el desarrollo de un modelo QSAR capaz de predecir la actividad antimalárica de un grupo de compuestos derivados de las auronas naturales. Utilizando el análisis lineal discriminante se encontró un modelo capaz de clasificar correctamente la actividad de 33 de los 35 compuestos estudiados (93 %). Con el fin de predecir la potencia antimalárica de los compuestos, se realizó un análisis de regresión multilineal, que fue capaz de explicar el 83 % de la varianza. El modelo fue validado mediante una validación cruzada y un test de aleatoriedad. Finalmente, se aplicó a la búsqueda de nuevos compuestos con potencial actividad antimalárica.

Referencias bibliográficas

  • Achan, J., Talisuna, A. O., Erhart, A., Yeka, A., Tibenderana, J. K., Baliraine, F. N., D’Alessandro, U. (2011). Quinine, an old anti-malarial drug in a modern world: Role in the treatment of malaria, Malaria Journal, 10, 144-2875-10-144. DOI:1475-2875-10-144 [pii].
  • Ashley, E. A., Dhorda, M., Fairhurst, R. M., Amaratunga, C., Lim, P., Suon, S. Tracking Resistance to Artemisinin Collaboration (TRAC). (2014). Spread of artemisinin resistance in plasmodium falciparum malaria, The New England Journal o Medicine, 371(5) 411-423. DOI:10.1056/NEJMoa1314981. tatistica 8.0 (2008) Statsoft Inc Retrieved from <http://www.statsoft.com/Textbook>.
  • Bruno-Blanch, L., Galvez, J., García-Doménech, R. (2003). Topological virtual screening: A way to find new anticonvulsant drugs from chemical diversity, Bioorganic y Medicinal Chemistry Letters, 13(16) 2749-2754.
  • Carrasco, M. P., Machado, M., Goncalves, L., Sharma, M., Gut, J., Lukens, A. K., Moreira, R. (2016). Probing the azaaurone scaffold against the hepatic and erythrocytic stages of malaria parasites, ChemMedChem, 11(19), 2194-2204. DOI:10.1002/cmdc.201600327.
  • Carrasco, M. P., Newton, A. S., Gonçalves, L., Góis, A., Machado, M., Gut, J., Moreira, R. (2014). Probing the aurone scaffold against plasmodium falciparum: Design, synthesis and antimalarial activity, European Journal of Medicinal Chemistry, 80, 523-534. DOI: <http://dx.DOI.org/10.1016/j.ejmech.2014.04.076>.
  • Cuadras, C. M. (2007). Nuevos métodos de análisis multivariante, CMC Editions.De Julián-Ortiz, J. V., Gálvez, J., Muñoz-Collado, C., García-Domenech, R., Gimeno-Cardona, C. (1999). Virtual combinatorial syntheses and computational screening of new potential anti-herpes compounds 1, Journal of Medicinal Chemistry, 42(17), 3308-3314.
  • DesMol2 Software. Unidad de Investigación de Diseño de Fármacos y Conectividad Molecular. Facultad de Farmacia, Universitat de València, Spain. Retrieved from <http://ahila2017.uv.es/desmol2/>.
  • Duart, M., Garcia-Domenech, R., Anton-Fos, G., Galvez, J. (2001). Optimization of a mathematical topological pattern for the prediction of antihistaminic activity, Journal of Computer-Aided Molecular Design, 15(6), 561-572.
  • Gálvez, J., García-Domenech, R., de Gregorio Alapont, C., de Julián-Ortiz, J., Popa, L. (1996). Pharmacological distribution diagrams: A tool for de novo drug design, Journal of Molecular Graphics, 14(5), 272-276.
  • Galvez, J., Galvez-Llompart, M., Garcia-Domenech, R. (2012a). Introduction to molecular topology: Basic concepts and application to drug design, Current Computer-Aided Drug Design, 8(3), 196-223. DOI:CCADD-EPUB-20120625-2 [pii]
  • Galvez, J., Galvez-Llompart, M., García-Doménech, R. (2012b). Molecular topology as a novel approach for drug discovery, Expert Opinion on Drug Discovery, 7(2), 133-153. DOI:10.1517/17460441.2012.652083.
  • Galvez, J., Garcia, R., Salabert, M. T., Soler, R. (1994). Charge indexes. new topological descriptors, Journal of Chemical Information and Computer Sciences, 34(3), 520-525. DOI:10.1021/ci00019a008.
  • Gálvez-Llompart, M., Recio, M. C., García-Doménech, R. (2011). Topological virtual screening: A way to find new compounds active in ulcerative colitis by inhibiting NF-κB, Molecular Diversity, 15(4), 917-926.
  • García-Doménech, R., López-Peña, W., Sanchez-Perdomo, Y., Sanders, J. R., Sierra-Araujo, M. M., Zapata, C., Gálvez, J.(2008). Application of molecular topology to the prediction of the antimalarial activity of a group of uracil-based acyclic and deoxyuridine compounds, International Journal of Pharmaceutics, 363(1), 78-84.
  • García-Doménech, R., Lopez-Pena, W., Sanchez-Perdomo, Y., Sanders, J. R., Sierra-Araujo, M. M., Zapata, C., Galvez, J. (2008). Application of molecular topology to the prediction of the antimalarial activity of a group of uracilbased acyclic and deoxyuridine compounds, International Journal of Pharmaceutics, 363(1-2), 78-84. DOI:10.1016/j.ijpharm.2008.07.003.
  • Gramatica, P., Sangion, A. (2016). A historical excursus on the statistical validation parameters for QSAR models: A clarification concerning metrics and terminology, Journal of Chemical Information and Modeling, 56(6), 1.127-1.131. DOI:10.1021/acs.jcim.6b00088.
  • Izenman, A. J. (2013). Linear discriminant analysis, Modern multivariate statistical techniques, Springer 237-280.
  • Kar, S., Roy, K. (2012). QSAR of phytochemicals for the design of better drugs, Expert Opinion on Drug Discovery, 7(10), 877-902. DOI:10.1517/17460441.2012.716420.
  • Kier, L. B., Hall, L. H. (1986). Molecular connectivity in structure-activity analysis, Research Studies.
  • Lee, K., Jung, S., Naik, R., Cho, A. E. (2012). 3D-QSAR study of melanin inhibiting (S)-( )-decursin and its analogues by pharmacophore mapping, Bulletin of the Korean Chemical Society, 33(1), 149-152.
  • Mahmoudi, N., García-Doménech, R., Galvez, J., Farhati, K., Franetich, J. F., Sauerwein, R., Mazier, D. (2008). New active drugs against liver stages of plasmodium predicted by molecular topology, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 52(4), 1215-1220. DOI:10.1128/AAC.01043-07.
  • Martínez, J. R. B., Ovando, C. D. T., Ovand, N. T., Llompart, M. G., Álvarez, J. G. (2015). Aplicación de topología molecular a la predicción de la actividad frente a trypanosoma brucei rhodesiense de compuestos bicíclicos derivados de la 4-metilpiperazina, Nereis: Revista Iberoamericana Interdisciplinar De Métodos, Modelización Y Simulación, (7), 27-38.
  • Martínez, M. Á R., López-Peñalver, R. J. S., Tomás, G. A., Álvarez, J. G., Llompart, M. G., Doménech, R. G. (2014). Aplicación de la topología molecular a la predicción y optimización de la actividad repelente de mosquitos de derivados de la N-acypiperidina, Nereis: Revista Iberoamericana Interdisciplinar De Métodos, Modelización Y Simulación, (6), 19-26.
  • Mishra, M., Mishra, V. K., Kashaw, V., Iyer, A. K., Kashaw, S. K. (2016). Comprehensive review on various strategies for antimalarial drug discovery, European Journal of Medicinal Chemistry, 125, 1300-1320. DOI:S0223-5234(16)30963-1 [pii].
  • Muraleedharan, K. M., Avery, M. A. (2009). Progress in the development of peroxide-based anti-parasitic agents, Drug Discovery Today, 14(15-16), 793-803. DOI:10.1016/j.drudis.2009.05.008.
  • Pastor, L., Garcia-Domenech, R., Galvez, J., Wolski, S., García, M. (1998). New antifungals selected by molecular topology, Bioorganic y Medicinal Chemistry Letters, 8(18), 2577-2582.
  • Souard, F., Okombi, S., Beney, C., Chevalley, S., Valentin, A., Boumendjel, A. (2010). 1-azaaurones derived from the naturally occurring aurones as potential antimalarial drugs, Bioorganic y Medicinal Chemistry, 18(15), 5724-5731. DOI:10.1016/j.bmc.2010.06.008.
  • Wang, T., Wu, M. B., Lin, J. P., Yang, L. R. (2015). Quantitative structure-activity relationship: Promising advances in drug discovery platforms, Expert Opinion on Drug Discovery, 10(12), 1283-1300. DOI:10.1517/17460441.2015.1083006.
  • White, N. (1999). Antimalarial drug resistance and combination chemotherapy. Philosophical Transactions of the Royal, Society of London.Series B, Biological Sciences, 354(1.384), 739-749. DOI:10.1098/rstb.1999.0426. WHO | global technical strategy for malaria 2016–2030. Retrieved from <http://www.who.int/malaria/publications/atoz/9789241564991/en/>.
  • WHO | update on artemisinin and ACT resistance. Retrieved from <http://www.who.int/malaria/publications/atoz/update-artemisinin-resistance-october2016/en/>.
  • WHO | world malaria report 2015. Retrieved from <http://www.who.int/malaria/publications/world-malaria-report-2015/report/en/>.
  • Wiener, H. (1947). Structural determination of paraffin boiling points, Journal of the American Chemical Society, 69(1), 17-20. DOI:10.1021/ja01193a005.
Fuente de los datos: Dialnet