Buscando el punto débil del VIH

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Dicho descubrimiento resultó ser un gran avance. Pero ¿Cómo podemos mantener la propiedad antiviral de esta molécula NBA-556 pero diseñar algo que no induzca los cambios conformacionales en gp120 que se observan con la unión de CD4? ¿Cómo podemos convertir el CD4 de un agonista a un antagonista?

Freire inventó una técnica para ubicar cuales son los aminoácidos que contribuyen a la vinculación del CD4 con la gp120 y cuales son los aminoácidos responsables del cambio conformacional que se produce cuando ocurre dicha vinculación.

La técnica combina mutagénesis de barrido de alanina con calorimetría de titulación isotérmica.

La mutagénesis de barrido de alanina, es una técnica estándar en el que se investiga la mutación de los aminoácidos en una proteína, convirtiéndolos a su vez a alanina, que sólo tiene un grupo de metilo para una cadena lateral. Después miden el efecto de este cambio sobre la unión. El grupo de Freire combina esto con la calorimetría de titulación isotérmica, que mide la firma termodinámica característica del gp120 cuando cambia la conformación. Con algunos aminoácidos, no pasa nada, lo cual significa que los aminoácidos no contribuyen a la unión o provocan el cambio conformacional. Otros aminoácidos contribuyen a la unión y no al cambio conformacional, y algunos contribuyen a ambos.

Se pueden evitar y sólo apuntar a los aminoácidos que solo están implicados en la unión.

A estas diferentes regiones se les llama "puntos calientes".

Escogiendo un arma

El grupo de Smith comenzó a trabajar con Judith M. LaLonde (química computacional) y centraron sus estudios en el NBD-556 y lo dividieron en tres regiones.

En la región uno, se encuentra el anillo aromático, el cual se cree que se une dentro del bolsillo hidrofóbico de la gp120. La oxalamida que compone la región dos parecía ser un enlace de hidrógeno con dos carbonilos de cadena principal de los residuos en los lados opuestos de la cavidad. Y la región tres, una amina, probablemente haciendo un enlace crítico de hidrógeno con un ácido aspártico en la gp120.

El grupo de Smith hizo más de 300 compuestos guiados de los colaboradores del Po1.

Primero, las investigaciones se enfocaron en la región 1, encontraron que al agregarle flúor se crea un compuesto llamado JRC-II-191 que podía aumentar la afinidad con la gp120; los cambios en la región dos sólo condujeron a compuestos inactivos, por lo que se concluyo que la fracción oxalamida era crítica. Finalmente la adición de diferentes aminas para la región tres, con la esperanza de maximizar la interacción con el resto de ácido aspártico en la gp120 que es justo fuera de la cavidad, lograron crear el compuesto (+)-DMJ-I-228 que tiene una fracción de indano unida a un grupo guanidinio. Pensaban que este grupo guanidinio podría imitar un residuo de arginina en CD4; este compuesto resultó ser un buen inhibidor de la entrada del virus VIH y no desencadenar el temido cambio conformacional asociado a la infección viral mejorada. Después de la cristalización con el gp120, los investigadores notaron que agregar un carbono entre el indano y el guanidinio podría ayudar al guanidinio a entrar en contacto más estrecho con el ácido aspártico.

Después prepararon el compuesto (+)-DMJ-II-121 y encontraron que es diez veces más potente que el (+)-DMJ-I-228 inhibiendo la entrada del virus además de que no cambiaba la conformación del gp120; pero al tener la estructura cristaliza unida al gp120 encontraron que en lugar de unirse al ácido aspártico el grupo guanidinio llegaba a un punto diferente del gp120, un residuo de metionina que se cree está asociada con uniones solas.

*Accounts of Chemical Research*

En cuanto a la administración de fármacos, los investigadores pensaron en la entrega de estas pequeñas moléculas a través de un microbicida que podría aplicarse vaginal o rectalmente para prevenir la infección de los fluidos sexuales. Un estudio reciente sugiere que los compuestos de DMJ utilizados de esta manera también puede complementar los enfoques de vacunas.

Se mostró que ciertos anticuerpos provocados fácilmente, que por sí solos no son eficaces en la prevención de VIH, podrían bloquear el virus cuando se combina con los compuestos de DMJ.

En las personas, se vacunaría para obtener los anticuerpos y luego suministrar los compuestos de DMJ a través de algún tipo de formulación de liberación lenta. La prevención ideal, es realmente una vacuna de una sola vez o algo que no requiera que la gente sea vigilada constantemente. Pero hasta que exista tal forma preventiva, es importante tener en cuenta todas las opciones. Se esta buscando todo tipo de posibilidades para la prevención, porque el desarrollo de vacunas es frustrantemente lento.

*Lentivirus. Virus cuyo periodo de incubación es muy largo

*Células T. Linfocitos T, atacan invasores dentro de las células.

*Cápside: Conjunto de proteínas que envuelven el material genético (ADN y ARN) de un virus.

*Alquilados: introducir un radical alquilo en (un compuesto).

*Antagonista: es una sustancia, natural o sintética, que se une a los receptores del organismo en cuestión, bloqueándolos contra la acción de los agonistas

*Agonista: es aquella sustancia que es capaz de unirse a un receptor celular y provocar una acción determinada en la célula.