Empleo de microorganismos en la síntesis de nucleósidos purínicos de interés farmacológico

J.TRELLES, M.C.ROGERT, S.PORRO, E. LEWKOWICZ, A. IRIBARREN

Buenos Aires

Congreso; Congreso Latinoamericano de Biotecnología; 2000

Los avances producidos en la Biología Molecular junto con la revolución que se vive en las técnicas de robotización del laboratorio hacen factible en la actualidad identificar sustancias que interfieran selectivamente con las funciones virales, lo cual está permitiendo el diseño de fármacos selectivos, para el tratamiento de procesos infecciosos de gran difusión tales como SIDA, hepatitis B, Herpes, Papiloma, etc. De los fármacos antivirales desarrollados o en uso clínico hasta el presente, la gran mayoría pertenece al grupo de los nucleósidos modificados y la especificidad de estas moléculas se debe a su capacidad para inhibir selectivamente enzimas involucradas en el metabolismo viral de nucleósidos y nucleótidos1. A esto cabe agregar el uso más reciente de los nucleósidos modificados como material de partida para el diseño de oligonucleótidos antisentido, nueva generación de drogas basadas en el principio de terapia génica2. Aunque se han desarrollado muchos métodos químicos, la compleja estructura de estas moléculas y su polifuncionalidad hacen que se requiera (en especial para el caso de las purinas) un elevado número de pasos de síntesis para su preparación, incluidos los de protección y desprotección de grupos funcionales. Una alternativa para solucionar estos problemas puede ser la utilización de biotransformaciones. Entre las enzimas más útiles en la síntesis de análogos de nucleósidos se encuentran las nucleósido fosforilasas. Estas enzimas catalizan la fosforólisis reversible de ribo o desoxiribonucleósidos con la formación de ribosa o desoxiribosa-1-fosfato, y la base correspondiente. Dado que las fosforilasas disponibles a escala comercial son de precio elevado, una alternativa a considerar es el empleo de células enteras como biocatalizadores. En la Bibliografía existen trabajos científicos en los que se emplean algunos microorganismos en estos procesos3 En nuestro laboratorio se está llevando a cabo la síntesis de nucleósidos purínicos con células de E coli BL21 (ATCC 47092). Para la puesta a punto de la metodología se ha utilizado la síntesis de adenosina y se han analizado las condiciones experimentales de modo de obtener rendimientos óptimos 4. Las variables estudiadas fueron: temperatura, concentración y pH del buffer, concentración absoluta y relativa de reactivos, tiempo de incubación de las células, velocidad de agitación y masa de catalizador. En las mejores condiciones se han obtenido rendimientos del órden del 94% de adenosina a 1 hora de reacción partiendo de uridina y adenina. Para la obtención de desoxinucleósidos es posible partir de timidina o desoxiuridina y las condiciones vienen determinadas por la temperatura de trabajo. Las distintas enzimas involucradas en la reacción aceptan diversas modificaciones de los nucleósidos ya sea en la base o en el azúcar. Actualmente se está comenzando a desarrollar el diseño de una metodología de screening de microorganismos útiles para la producción de nucleósidos purínicos modificados. El bajo costo del catalizador y la posibilidad de obtenerlo en grandes cantidades hace posible el escalado del método, por lo que esta alternativa biotecnológica aparece como de gran utilidad para su uso a nivel industrial