Síntesis de derivados orgánicos y organometálicos de pirazoles y pirazolinas como inhibidores duales de 5-LOX/COX-2
Director del proyecto
Dra. Carolina Mascayano, académica e investigadora Facultad de Química y Biología Usach
Contexto
Los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs), como la aspirina o el ibuprofeno, son ampliamente utilizados para tratar dolor e inflamación. Sin embargo, su acción está dirigida principalmente a una sola enzima (COX), lo que puede provocar daños en el estómago, los riñones y otros órganos tras un uso prolongado. Por otra parte, la evidencia científica ha mostrado que la sobreexpresión de las enzimas COX-2 y 5-LOX no solo está vinculada con procesos inflamatorios, sino también con diversos tipos de cáncer, como el de páncreas, pulmón, colon y próstata.
Problema
La mayoría de los fármacos actuales no logran un equilibrio entre eficacia y seguridad. Al bloquear solo una vía de la inflamación, no siempre controlan adecuadamente la enfermedad y generan efectos adversos importantes. Esto deja en evidencia la necesidad de contar con terapias más completas y selectivas que aborden la inflamación desde distintas rutas metabólicas sin comprometer la salud del paciente.
Solución
El proyecto propone el diseño y síntesis de una nueva familia de moléculas basadas en pirazoles y pirazolinas, combinando estructuras orgánicas tradicionales con fragmentos organometálicos como el ferroceno. Estos compuestos buscan actuar como inhibidores duales de COX-2 y 5-LOX, lo que permitiría un control más potente de la inflamación y una reducción de los efectos secundarios. Para ello, se empleará una estrategia integral que combina química sintética, caracterización avanzada, ensayos biológicos enzimáticos y celulares, y estudios computacionales (docking y dinámica molecular) para evaluar afinidad y mecanismos de acción.
Objetivos
1. Diseñar y sintetizar derivados orgánicos y organometálicos de pirazoles y pirazolinas.
2. Caracterizar los compuestos mediante técnicas espectroscópicas y estructurales avanzadas.
3. Evaluar su actividad inhibitoria frente a las enzimas humanas COX-1, COX-2 y 5-LOX.
4. Estudiar su citotoxicidad en células sanas, capacidad de generar especies reactivas de oxígeno (ROS) y efectos sobre la enzima glutatión S-transferasa.
5. Utilizar herramientas computacionales para comprender el acoplamiento molecular y la dinámica de interacción con las enzimas.
Beneficios
El desarrollo de inhibidores duales de COX-2 y 5-LOX representa un paso hacia una nueva generación de antiinflamatorios más seguros y efectivos. Estos compuestos podrían reducir el riesgo de efectos secundarios asociados a los AINEs tradicionales y ofrecer un control más equilibrado de los procesos inflamatorios. A largo plazo, su aplicación no solo se limitaría al tratamiento del dolor y la inflamación, sino que también podría abrir nuevas perspectivas en el manejo de enfermedades crónicas e incluso ciertos tipos de cáncer en los que estas enzimas cumplen un papel determinante.
