Desarrollo de fármacos antirretrovirales: Estudios de la interacción de ligandos con la proteína de la cápside del VIH-1

Abstract

La cápside del VIH está formada por el ensamblaje de una única proteína vírica (CA), que desempeña un papel esencial en los pasos iniciales y finales de la infección. El correcto ensamblaje de la cápside es necesario para la infectividad del VIH. La elevada conservación de la secuencia de aminoácidos de la CA y su alta sensibilidad a las mutaciones evidencian su papel en el éxito del ciclo viral y apoyan la investigación de moléculas capaces de interferir con la multimerización de la CA como potenciales fármacos antirretrovirales. Previamente, utilizando una red neuronal de aprendizaje profundo para diseño y descubrimiento de fármacos basado en estructuras se realizó un cribado virtual masivo de moléculas capaces de interaccionar con una región conservada situada en la interfaz entre monómeros de CA, del que se seleccionaron 84 compuestos capaces de interactuar con la interfaz CA-CA para continuar con estudios preclínicos. En este trabajo se plantea como objetivos (1) estudiar el efecto de los compuestos sobre la multimerización de la cápside del VIH in vitro utilizando la proteína CA wild type (CAwt) y una CA mutante resistente a Lenacapavir (CAmut); (2) trabajar en la elucidación de la naturaleza de la interacción mediante docking molecular; (3) evaluar la actividad de los compuestos en un modelo in cellulo de VIH. Los ensayos de interacción compuesto-proteína se realizaron con la proteína CA o con una proteína de fusión cápside-nucleocápside denominada CA-NC obtenidas de forma recombinante. Se analizó el efecto sobre el ensamblaje in vitro de la CA-NC utilizando dosis fijas de los compuestos a 50 µM. Además, se realizaron ensayos de termoforesis a microescala con CAwt y CAmut, así como con la CA del virus de la inmunodeficiencia felina, obteniéndose constantes de disociación inferiores a 500 μM en todos los casos. Se encontraron 6 compuestos (C3, C6, C11, C19, C29 y C37) que interaccionan con la CA. Finalmente, se estudió el efecto de los compuestos en el ciclo de infección viral utilizando un modelo de infección por VIH en células, obteniendo valores de EC50 inferiores a 50 µM para varios compuestos. Estos resultados nos animan a realizar nuevos estudios y a continuar el desarrollo de estas moléculas como fármacos potenciales para el tratamiento de la infección por VIH.