Identificación de pequeñas moléculas inhibidoras de la entrada del virus de la diarrea viral bovina a través del diseño guiado por computadora

Abstract

El virus de la diarrea viral bovina (BVDV) es un pestivirus de la familiaFlaviviridae que afecta al ganado vacuno causando pérdidas económicas para laindustria ganadera. La partícula de BVDV comprende una envoltura lipídica y dosglicoproteínas de envoltura E1 y E2. Estas proteínas establecen la interacción del viruscon receptores específicos en la superficie de la célula y dirigen el proceso de fusión dela envoltura del virus con la membrana del endosoma para liberar el genoma viral en elcitoplasma de la célula infectada. La reciente determinación de la estructura cristalina deE2 (pdb 2YQ2) permite plantear como objetivo, un estudio adecuado para el desarrollode pequeñas moléculas inhibidoras de los procesos de entrada del virus a la célulahuésped.Utilizando el programa ICM-pocket finder, se identificaron probables sitios deunión a sustratos en la proteína E2, uno de los cuales se encuentra localizado en lainterfaz entre el dominio I y II. Se llevó a cabo un screening virtual en este sitio utilizandoligandos obtenidos de la librería de Maybridge. Se identificaron los candidatos máspromisorios, se sintetizaron y se evaluó la actividad antiviral. En particular, loscompuestos BVDV-003 y BVDV-012 presentaron actividad antiviral en el rangomicromolar con un elevado índice de selectividad. Mediante ensayos de tiempo deadición determinamos que ambos compuestos inhiben en la etapa de internalización delvirus a la célula huésped. Con el objeto de validar el blanco molecular se llevaron a caboensayos de selección de mutantes y ensayos de unión del compuesto a E2. Medianteestos estudios pudimos detectar mutaciones relevantes en el bolsillo de la interfaz I-II(58R>I). Además de probar la actividad antiviral, evaluamos que estos compuestos seanestables en las condiciones fisiológicas para poder ser aplicados in vivo. Con este fin, serealizaron diferentes ensayos: estabilidad química a diferentes pH; estabilidad plasmática(plasma bovino y murino); estabilidad metabólica (microsomas murinos); y estabilidad enfluído gástrico simulado.En conclusión, se identificaron por primera vez pequeñas moléculas dirigidascontra la proteína de envoltura E2 de BVDV. Demostramos que los compuestosensayados inhibieron la entrada del virus a la célula huésped en la etapa deinternalización. Por otro lado, estos resultados junto con el estudio de las propiedadesfisicoquímicas y la estabilidad in vitro de estas moléculas permitieron plantear nuevosderivados a partir de los compuestos líderes.