Dianas Terapéuticas: Del Descubrimiento a la Comercialización de Fármacos Innovadores

Dianas Terapéuticas: Fundamentos y Proceso General

Definición

Una diana terapéutica es una molécula (normalmente un receptor) sobre la que actúa un fármaco para desencadenar un conjunto de reacciones intracelulares con una finalidad terapéutica. En biofármacos, las dianas terapéuticas son genes que codifican ciertas proteínas que desencadenan la acción farmacológica.

Tipos de Dianas

• Proteínas
• ADN
• ARN
• Azúcares

Proceso General del Desarrollo de Fármacos

1. Descubrimiento de Dianas: Identificación y validación.
2. Descubrimiento del Fármaco: Identificación y optimización.
3. Desarrollo del Fármaco: Fases I, II y III.
4. Comercialización.

Proceso de Descubrimiento de Dianas

1. Identificación de Dianas

Se buscan dianas que posean relación con la patología de interés. En el caso de la biotecnología, se consideran genes candidatos aquellos que se encuentran en regiones del ADN relacionadas con la enfermedad o que codifican una proteína con posible actividad relacionada con la patología.

Técnicas de Identificación

Mediante la expresión génica, se cuantifican las proteínas y ARNm obtenidos por transcripción y traducción del ADN. Comparando perfiles de personas enfermas frente a sanas, o modelos de diferentes estadios de la enfermedad, podemos diferenciar las proteínas o ARNm relacionados con la enfermedad y extrapolar los posibles genes candidatos. Un gen puede expresarse en exceso o no expresarse, causando la enfermedad.

a. Secuenciación en Serie de la Expresión Génica (SAGE)

Esta técnica analiza el ARNm bajo el principio de que cada uno contiene una pequeña secuencia (de 10 a 14 pb) que lo diferencia de los demás. Esas pequeñas secuencias (de todos los ARNm) se agrupan en una sola y se secuencian (ordenación de los fragmentos) para determinar el número de copias de cada ARN, extrapolando así el número de veces que se expresa (transcribe) un gen concreto en una persona enferma frente a otra sana. Así, identificamos posibles dianas terapéuticas o genes candidatos.

b. Electroforesis en Geles de Poliacrilamida (PAGE)

Es una técnica de separación de moléculas (ADN, ARN, proteínas) según su tamaño y carga eléctrica (tamización por gel de poliacrilamida) en una cámara de electroforesis. Para visualizar el avance de las partículas, el gel o los fragmentos deben estar teñidos, para luego observarlos con un espectrofotómetro de masas o luz UV. Permite analizar la expresión génica cuantificando las proteínas (normalmente, también ARNm) que son iguales (tendrán la misma velocidad de difusión en el gel y avanzarán la misma distancia), pudiendo extrapolar el número de veces que se expresa (transcribe) un gen concreto en una persona enferma frente a otra sana. Así, identificamos posibles dianas terapéuticas o genes candidatos. Presenta bajo rendimiento.

Consideraciones para Proteínas en PAGE:

• Las proteínas no tienen carga estable; esta varía según los aminoácidos.
• Pueden formar estructuras variables que dificultan su difusión por el gel.
• Se utilizan alcoholes para prevenir la formación de estructuras variables (desnaturalización), y soluciones iónicas (dodecil sulfato de sodio) o diferentes pH para dar carga negativa a las proteínas.

c. Algunos Tipos de PCR

Como la PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism): Se aplican endonucleasas de restricción a los productos para diferenciar alelos, pudiendo determinar dónde se encuentra la variación al comparar si la misma endonucleasa (con la misma secuencia de reconocimiento) corta o no. Si no corta, habrá alguna diferencia entre ambos genes, lo que podría indicar una diana terapéutica o un gen candidato.

d. Microarrays

Es la técnica más utilizada.

2. Validación de Dianas

Consiste en la selección de las dianas potencialmente relacionadas con la enfermedad entre las identificadas, y la determinación de la forma de modificar su actividad para lograr un efecto terapéutico. Se utilizan técnicas genómicas y proteómicas. Tras esta fase, comenzará el desarrollo del fármaco.