Compilation of in silico tools and in vitro assays to study ADME-Tox properties of drug candidates

Autor/a

López-Nieto Arespa, Blanca

Abstract

La indústria farmacèutica és el sector empresarial dedicat de manera exclusiva a la fabricació, distribució, comercialització i també a la preparació de productes farmacèutics, que s’empren en el tractament de diverses patologies, així com de la prevenció de les mateixes. El procés de desenvolupament d’un fàrmac és llarg i costós, i cal demostrar mitjançant investigacions i evidencies que el fàrmac és eficaç i segur. Des del moment que es comença a investigar una molècula fins que el medicament arriba al mercat, poden transcorre entre 10 i 15 anys. El procés de desenvolupament consta de diverses fases: la fase de descobriment l’objectiu de la qual és identificar una necessitat mèdica no coberta, la diana terapèutica i síntesis de possibles candidats. En la fase pre-clínica es realitzen estudis in vitro i in vivo sobre farmacologia i toxicologia. La fase clínica en la qual es realitzen proves en humans per tal d’observar com actua el fàrmac en aquests. I finalment, la fase d’aprovació i registre, en la qual es busca la comercialització del fàrmac. A mesura que avança el procés de desenvolupament disminueix el nombre de molècules candidates a ser finalment comercialitzades: de 100 propostes possibles que poden arribar a proporcionar els estudis in silico, al voltant d’unes 10 amb les millors propietats farmacològiques es sintetitzen i testen en estudis in vitro. D’aquestes, finalment només 1 és la que aconsegueix arribar fins a la fase clínica i d’aprovació i registre. Així doncs, resulta de vital importància conèixer i determinar les capacitats farmacològiques d’un candidat en les primeres etapes del desenvolupament, a fi d’assegurar que el fàrmac que avança cap a les últimes etapes és l’adequat. Aquestes propietats farmacològiques engloben l’absorció, la distribució, el metabolisme, l’eliminació i la toxicitat; característiques conegudes sota l’acrònim ADME-Tox. El concepte ADME-Tox descriu l’efectivitat d’un compost farmacèutic dins d’un organisme i s’analitza tant a nivell in silico, in vitro com in vivo. Aquest treball es centra en, per una banda, fer una recopilació de les pàgines web, programes i softwares disponibles per predir aquestes propietats farmacològiques in silico; a més a més, de propietats fisicoquímiques com la solubilitat o el pka, entre d’altres. Paral·lelament, també es busquen els assajos in vitro més habituals que s’empren a l’hora de determinar l’ADME-Tox d’un fàrmac. Aquestes proves sobre cèl·lules i teixits permet obtenir el valor dels paràmetres experimentalment, oferint així una visió més semblant a la reacció del fàrmac sobre el cos humà. Per altra banda, amb les eines i programes disponibles online es realitza un estudi sobre inhibidors de tirosina quinasa emprats en la teràpia del càncer de pàncrees. Concretament, s’analitzen tres fàrmacs: un comercial, l’Erlotinib, i dos d’experimentals sintetitzats pel laboratori de Química Orgànica del Grup de Química Farmacèutica de l’IQS-School of Engineering. Després d’utilitzar els diferents programes i webs, per a les tres molècules esmentades anteriorment, es conclou que els valors bibliogràfics de l’Erlotinib, amb les prediccions obtingudes, no difereixen de manera significativa, i per tant els programes recopilats per fer prediccions in silico proporcionen resultats fiables.

 

Director/a

Borell Bilbao, José Ignacio
 

Estudis

IQS SE - Grau en Química

Data

2021-01-01