Prospecção de inibidores da enoil-ACP redutase de Plasmodium falciparum a partir de abordagens in silico e in vitro

Abstract

A malária, é uma doença parasitária causada por protozoários do gênero Plasmodium. O Plasmodium falciparum é a espécie mais virulenta e responsável por formas graves da doença. Apesar da disponibilidade de medicamentos antimaláricos eficazes, o surgimento da resistência aumentou a urgência do desenvolvimento de novos compostos terapêuticos. Neste estudo, investigamos a enzima 2-trans enoil-ACP redutase do Plasmodium falciparum (PfENR) como um alvo molecular promissor para a descoberta de medicamentos antimaláricos. O estudo foi conduzido em duas etapas: I) experimentos in silico e II) experimentos in vitro. Na fase inicial, realizamos uma busca bibliográfica para identificar derivados do triclosan testados in vitro contra a PfENR e montamos a biblioteca 1 com 96 compostos. Os ligantes da biblioteca 1 foram docados à PfENR elencada e os dois primeiros ligantes que apresentam melhor energia de ligação foram escolhidos como LD1 (CID: 44405336) e LD2 (CID: 72703246). A partir dos ligantes LD1 e LD2 realizamos uma triagem virtual no PUBCHEM com base no coeficiente de Tanimoto e foram encontrados 335 ligantes, ligantes ainda não testados para PfENR, para compor a biblioteca 2. A biblioteca 2 foi submetida ao docagem molecular nos programas Autodock vina e DockThor e os dois primeiros ligantes com melhor energia de ligação (LG1 e LG2) foram selecionados para os testes de dinâmica molecular e aquisição comercial para a etapa de testes in vitro de inibição da PfENR. O Ligante 1 (LG1) mostrou interações semelhantes do LD1, incluindo ligações de hidrogênio com Asp218, enquanto o Ligante 2 (LG2) apresentou energia de ligação superior comparável a LD1 e LD2, apesar da falta de interações de ligações de hidrogênio específicas observadas nos compostos de controle triclosan e seu derivado CHJ. Após validação computacional, utilizando o método MM/GBSA para estimar a energia livre de ligação, os ligantes LG1 e LG2 foram adquiridos comercialmente foram submetidos a testes in vitro. Obtivemos a PfENR através da expressão recombinante em Escherichia coli com um rendimento de aproximadamente 28 mg/L. Os ensaios de inibição foram realizados para avaliar seu potencial como inibidores de PfENR juntamente com o triclosan como composto de controle. O LG1 não exibiu atividade inibitória frente à PfENR, enquanto LG2 (IC50 = 3,95 µM) mostrou efeitos inibitórios equivalentes ao padrão triclosan (IC50 = 3,58 µM). Em conclusão, empregando uma abordagem abrangente que integra metodologias computacionais e experimentais este estudo contribui com informações significativas para o desenvolvimento de novos medicamentos antimaláricos, identificando o LG2 como um potencial inibidor da PfENR.