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 industria farmacéutica es el sector empresarial dedicado de forma exclusiva a la fabricación, distribución, comercialización y también en la preparación de productos farmacéuticos, que se emplean en el tratamiento de diversas patologías, así como de la prevención de las mismas. El proceso de desarrollo de un fármaco es largo y costoso, y hay que demostrar mediante investigaciones y evidencias que el fármaco es eficaz y seguro. Desde el momento que se comienza a investigar una molécula hasta que el medicamento llega al mercado, pueden transcurre entre 10 y 15 años. El proceso de desarrollo consta de varias fases: la fase de descubrimiento del objetivo es identificar una necesidad médica no cubierta, la diana terapéutica y síntesis de posibles candidatos. En la fase pre-clínica se realizan estudios in vitro e in vivo sobre farmacología y toxicología. La fase clínica en la que se realizan pruebas en humanos para observar cómo actúa el fármaco en estos. Y finalmente, la fase de aprobación y registro, en la que se busca la comercialización del fármaco. A medida que avanza el proceso de desarrollo disminuye el número de moléculas candidatas a ser finalmente comercializadas: de 100 propuestas posibles que pueden llegar a proporcionar los estudios in silico, alrededor de unas 10 con las mejores propiedades farmacológicas se sintetizan y testan en estudios in vitro. De éstas, finalmente sólo 1 es la que consigue llegar hasta la fase clínica y de aprobación y registro. Así pues, resulta de vital importancia conocer y determinar las capacidades farmacológicas de un candidato en las primeras etapas del desarrollo, a fin de asegurar que el fármaco que avanza hacia las últimas etapas es el adecuado. Estas propiedades farmacológicas engloban la absorción, la distribución, el metabolismo, la eliminación y la toxicidad; características conocidas bajo el acrónimo ADME Tox. El concepto ADME Tox describe la efectividad de un compuesto farmacéutico dentro de un organismo y se analiza tanto a nivel in silico, in vitro como in vivo. Este trabajo se centra en, por un lado, hacer una recopilación de las páginas web, programas y softwares disponibles para predecir estas propiedades farmacológicas in silico; además, de propiedades fisicoquímicas como la solubilidad o el pKa, entre otros. Paralelamente, también se buscan los ensayos in vitro más habituales que se emplean a la hora de determinar el ADME Tox de un fármaco. Estas pruebas sobre células y tejidos permite obtener el valor de los parámetros experimentalmente, ofreciendo así una visión más parecida a la reacción del fármaco sobre el cuerpo humano. Por otra parte, con las herramientas y programas disponibles online se realiza un estudio sobre inhibidores de tirosina quinasa empleados en la terapia del cáncer de páncreas. Concretamente, se analizan tres fármacos: un comercial, el Erlotinib, y dos de experimentales sintetizados por el laboratorio de Química Orgánica del Grupo de Química Farmacéutica del IQS-School of Engineering. Después de utilizar los diferentes programas y webs, para las tres moléculas mencionadas anteriormente, se concluye que los valores bibliográficos del Erlotinib, con las predicciones obtenidas, no difieren de manera significativa, y por tanto los programas recopilados para hacer predicciones in silico proporcionan resultados fiables.

 

Director/a

Borell Bilbao, José Ignacio
 

Estudios

IQS SE - Grado en Química

Fecha

2021-01-01