Dinámica Molecular de dendrímeros PAMAM asociados a drogas con actividad antitumoral

DANIEL ZACCARI; NAHIR DIB; LUCIANA FERNÁNDEZ; MARISA SANTO

Congreso; 97° Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina; 2012

Los avances en la investigación de nuevos materiales poliméricos condujeron, a mediados de los años ochenta, al desarrollo de una nueva clase de polímeros denominados dendrímeros. Los dendrímeros son moléculas tridimensionales altamente ramificadas, que se sintetizan a partir de un corazón central polifuncional al cual se ligan unidades repetitivas de monómeros formando estructuras simétricas. Estos polímeros tienen cavidades interiores de variada lipofilicidad, donde es posible alojar moléculas huésped. También presentan tendencia a adoptar forma globular y un gran número de grupos periféricos funcionalizables, lo que permite modificar su solubilidad y su toxicidad. Su estructura, interna y externa, también puede ser específicamente modificada según los requerimientos del huésped a transportar, lo que permite perfilar las condiciones necesarias para mejorar la solubilidad de compuestos poco solubles. Debido a sus propiedades características, los dendrímeros son estructuras apropiadas para ser evaluadas como potenciales vehículos para la distribución de agentes terapéuticos. Por lo tanto, sería de vital importancia disponer de información fiable a nivel molecular para la comprensión de las propiedades funcionales de los dendrímeros y de su estructura en solución. En tal sentido, los métodos de dinámica molecular son una herramienta valiosa para investigar aspectos estructurales de biomoléculas, incluyendo transiciones conformacionales y plegamientos. Además brindan información estructural de sistemas dendriméricos que de otro modo sería inaccesible. Debido a que los dendrímeros poseen una estructura ramificada y a que los programas que generan la topología y las coordenadas de las moléculas est´an diseñados fundamentalmente para estructuras lineales (por ejemplo proteínas) se realizaron algunas modificaciones a estos programas aprovechando que este tipo de moléculas tienen una estructura repetitiva y se prestan para ser generadas de manera iterativa. Los resultados experimentales, obtenidos mediante espectroscopia UV visible y NMR, indican que la asociación droga-dendrímero aumenta la solubilidad de la droga en medio acuoso, lo que permite optimizar su biodistribución. También se observó que dicha asociación se puede controlar modificando el pH del medio. En el presente trabajo se analiza la pertinencia del campo de fuerzas GROMOS-96 en el estudio de las interacciones entre compuestos anticancerígenos derivado de benzoimidazol y dendrímeros de poliamidoamina. Para tal análisis, se tuvieron en cuenta simulaciones de dinámica molecular propias, sobre el sistema de interés y simulaciones realizadas por terceros, sobre sistemas parecidos con otros campos de fuerza. En particular, se consideraron simulaciones reportadas en la bibliografía sobre la asociación de ibuprofeno con dendrímeros PAMAM el usando el campo de fuerzas AMBER. Por último, queremos remarcar que a nuestro criterio un estudio de este tipo permite validar una herramienta importante para complementar el trabajo experimental relacionado con el transporte y distribución controlada de agentes activos.