Planejamento, síntese e avaliação farmacológica de inibidores de bromodomínio-3 indutores de hemoglobina fetal

Abstract

A anemia falciforme (AF) é uma das doenças hematológicas genéticas mais prevalentes no mundo. Atualmente, as estratégias terapêuticas visando aumento dos níveis de hemoglobina fetal (HbF) contribuem significativamente na redução da morbidade e mortalidade associadas à doença. A compreensão dos mecanismos moleculares responsáveis pelo silenciamento gênico para produção de hemoglobina fetal pode permitir o desenvolvimento de fármacos indutores de HbF mais efetivos e seguros. Durante a eritropoiese, a expressão gênica de gama-globina é silenciada, em partes, pela ligação de um complexo protéico contendo entre outras proteínas a GATA-1, que se liga em sítios próximos aos promotores do gene de gama-globina impedindo o processo de transcrição. Especificamente, o recrutamento de GATA-1 é realizada pelo bromodomínio-3 (BRD-3). Neste trabalho, nossa hipótese foi a de que a inibição de BRD-3 possa constituir uma nova abordagem terapêutica capaz de promover o aumento dos níveis de HbF. Para tal, foi realizado um estudo prévio de triagem virtual com 2.2 milhões de moléculas, em que se identificaram alguns candidatos a ligantes do bromodomínio-3 (BRD-3). A partir destes, e aplicando a técnica do planejamento de fármacos baseado em fragmentos (FBDD), foi realizado um estudo de docagem molecular (docking) destes derivados, a fim de se explorar o padrão de substituição mais adequado para as interações com os resíduos de aminoácidos presentes no BRD-3. Os compostos finais apresentaram interações com os resíduos de asparagina-116, prolina-58, glutamina-61 e triptofano-57 e valores de docking score entre -10,357 kcal/mol e -7,152 kcal/mol. Foram sintetizados, identificados e caracterizados doze compostos inéditos planejados como inibidores de BRD-3 com rendimentos reacionais de até 86%. Os compostos apresentaram inibição enzimática atingindo valores de até 80% para BRD-3 (BD1). Após 24 horas, o composto 4-ciano-N-(1,3-dioxoisoindolin-5-il) benzamida foi capaz de induzir os valores de gama-globina em cultura de células K562. Estes resultados sugerem que este composto é um novo protótipo, inibidor de BRD-3, capaz de atuar como indutor da expressão de gama-globina.