Obtenen una molècula senzilla que inhibeix l'efecte de l'anticoagulant heparina

Un equip de l'IQAC-CSIC ha utilitzat sistemes combinatoris químics dinàmics per obtenir una molècula sintètica senzilla (lligant) que inhibeix l'efecte de l'heparina, el fàrmac anticoagulant més utilitzat. La química dinàmica permet trobar de forma més ràpida molècules actives i fàrmacs d'interès.

 

Imatge per microscopi d'un trombo (IQAC-CSIC)."Els malalts amb risc de presentar trombes sanguinis reben molt habitualment un tractament amb heparina. No obstant això, en alguns casos es donen reaccions al•lèrgiques o sobredosi a la heparina, que produeixen l'aparició d'importants hematomes o fins i tot hemorràgies incontrolades", explica l'investigador Ignacio Alfonso, de l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC), de Barcelona.

"Això és especialment crític en malalts tractats amb heparina que necessiten ser intervinguts quirúrgicament de manera urgent o imprevista (per exemple, després d'un traumatisme sever o un accident cardiovascular). En aquests casos, és imprescindible inhibir l'heparina circulant en el torrent sanguini per evitar complicacions per sagnat excessiu", afegeix.

"Hem fet servir la combinatòria dinàmica per trobar una nova molècula sintètica senzilla que és capaç de funcionar com antagonista d'una biomolècula complexa com és l'heparina", detalla Alfonso. Els resultats d'aquesta investigació es van publicar recentment a la revista Angewandte Chemie International Edition, que ho va destacar com un dels ‘hot paper’.

Una molècula petita

Aquesta no és la primera molècula antagonista de l'heparina, però sí que és una de les més petites. Els antagonistes d'heparina que s'usen a nivell clínic actualment són, majoritàriament, macromolècules. "Això és a causa de la complexitat estructural i funcional de l'heparina, el que fa molt més difícil el disseny d'inhibidors", detalla Alfonso.

Malgrat que l'heparina és un fàrmac àmpliament utilitzat, el disseny de molècules petites com lligands per modular els seus efectes s'ha vist dificultat precisament per aquesta complexitat estructural de l'heparina.

A més d'identificar aquesta molècula senzilla, els científics han realitzat un assaig enzimàtic 'in vitro' relacionat i han comprovat que la molècula restitueix l'activitat del factor de coagulació FXa, que està inhibit per l'heparina, detalla Alfonso.

Química dinàmica

"En aquest treball hem fet servir una selecció dinàmica covalent per identificar un nou lligant per l'heparina, acoblat a partir de peces bàsiques extremadament simples". La nova molècula, lligant, queda lligada (d'aquí el seu nom) a l'heparina i la 'bloqueja'.

La química dinàmica permet trobar de forma més ràpida molècules actives i fàrmacs d'interès. Enfront de la química més convencional, basada a buscar i aïllar un compost, en la química dinàmica s'obtenen substàncies a base d'anar ajuntant peces bàsiques molt simples. Aquestes peces són seleccionades en funció de l'objectiu buscat, molècules senzilles de les quals se sap que combinen i s'adapten entre elles de forma diferent en funció de l'estímul que rebin.

Aquesta tecnologia té un gran potencial per desenvolupar molècules actives, i mètodes de diagnòstic basats en la interacció de molècules. Aquest mateix equip va desenvolupar fa poc un mètode assequible per detectar de forma precoç la cistinúria.

Miriam Corredor, Daniel Carbajo, Cecilia Domingo, Yolanda Pérez, Jordi Bujons, Angel Messeguer, Ignacio Alfonso. Dynamic covalent identification of an efficient heparin ligand. Angewandte Chemie International Edition. DOI: 10.1002/anie.201806770

FaLang translation system by Faboba