Análisis in silico del genoma de Ancylostoma duodenale y Necator americanus para la identificación de blancos farmacológicos con capacidad de interacción con drogas antiparasitarias

Abstract

La presencia de Anquilostomas conocida comúnmente como parasitosis intestinal, en el Perú es un serio problema de salud pública, las infecciones intensas pueden presentar diversos síntomas como: manifestaciones intestinales, malnutrición, malestar general, así como disminución del crecimiento físico y desarrollo cognitivo. El desarrollo de métodos computacionales en la industria farmacéutica facilita el descubrimiento de nuevos fármacos como alternativas de tratamiento mucho más eficaces. El presente trabajo de investigación fue realizado con el objetivo de analizar el genoma de Ancylostoma duodenale y Necator americanus mediante simulación computacional (in silico) para la identificación de blancos farmacológicos capaces de interactuar con drogas antiparasitarias. Se realizó la obtención de los genomas de Ancylostoma duodenale y Necator americanus mediante métodos computacionales; ambos genomas fueron extraídos de la database NCBI, para luego ser filtrados. Luego se identificó las enzimas de Ancylostoma duodenale mediante el software DEEpre. Seguidamente se usó el software BLASTp para encontrar las similitudes de las enzimas de Ancylostoma duodenale con el genoma de Necator americanus. Posteriormente se realizó una comparación entre las enzimas de los patógenos y las vías metabólicas de Homo sapiens a través del software EC2KEGG. Se hizo la predicción de las estructuras terciarias y validación de los modelos; el modelamiento molecular de las enzimas seleccionadas se realizó mediante el software PHYRE2. También se diseñó y filtro los 200 compuestos químicos donados por la empresa PATHOGEN BOX, mediante el método de Screening virtual, para el posterior análisis de Docking molecular rígido, entre las enzimas seleccionadas y los compuestos químicos. Finalmente se realizó Docking molecular flexible entre las enzimas seleccionadas y los compuestos químicos con mayor afinidad. Los resultados mostraron: Se seleccionaron cinco enzimas Apyrase, Astacyn, Hexokinasa, Chitinase, CoA ligasa. En el Docking molecular rígido realizado se encontró que las enzimas: chitinase obtuvo una afinidad de -10.5 kcal/mol con el ligando 111 y la enzima hexokinasa igualmente con el ligando 111 presentó una afinidad de -11 kcal/mol, las mayores afinidades. En el Docking molecular flexible realizado con las mejores afinidades se obtuvo que la enzima Chitinase presentó la mayor afinidad al ligando 111 con -12.1 kcal/mol, le sigue la enzima hexokinasa con una afinidad de -11.3 kcal/mol.Conclusiones: Se obtuvo los genomas de los anquilostomas de los cuales se les realizó el filtrado, descartando proteínas hipotéticas, parciales y putativas. Mediante acoplamiento molecular se observó que la mayor afinidad es de -12.1 kcal/mol, se considera finalmente al ligando 111, de los 200 compuestos del Pathogen Box como una posible potencial droga para el tratamiento de parasitosis por anquilostomas (Ancylostoma duodenale y Necator americanus), frente al blanco farmacológico la enzima Chitinase. que fue seleccionado entre cinco enzimas.