Aciertos, Errores y Secretos en el Diseño de Fármacos

X= F, Cl, CF3, CN SECRETO: Serán mas polares y susceptibles a metabolismo de Fase II (La T1/2 disminuirá) Usar bioisosteros no clásicos de OH ...
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Vamos a comenzar en breve, a las 12 CST / 1 EST

El Septimo Webinar en Español auspiciado por el ACS y la SQM http://bit.ly/disenodefarmacos

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¿Tiene alguna pregunta?

“¿Por qué he sido “silenciado”? No se preocupe. Todo el mundo ha sido silenciado, excepto los presentadores y la moderadora. Gracias, y disfruten de la presentación.

Escriba y someta sus preguntas durante la presentación

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¿Está en un grupo grande hoy?

Díganos de dónde son ustedes y cuántas personas están en su grupo! 3

La Diversidad de la Audiencia

Hoy tenemos representantes de 18 países

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¡C&EN en Español! C&EN pone a su disposición traducciones al español de sus artículos más populares. Gracias a una colaboración con la organización española Divúlgame.org, C&EN ahora es capaz de ofrecer traducciones al español de algunos de nuestros mejores contenidos. Queremos hacer de la ciencia de vanguardia más accesible a la comunidad química de habla española, y esta es nuestra contribución. Le da a los nacidos en España, América Latina, o los EE.UU., pero cuyo primer idioma es el español la oportunidad de leer este contenido en su lengua materna. Esperamos que les guste y sea de su utilidad.

Dr. Bibiana Campos Seijo Editor-in-Chief of C&EN

http://bit.ly/CENespanol

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¿Has descubierto el elemento que falta ?

http://bit.ly/benefitsACS Entérate de los beneficios de ser miembro(a) de ACS ! 6

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Beneficios de la afiliación al ACS Chemical & Engineering News (C&EN) The preeminent weekly news source.

NEW! Free Access to ACS Presentations on Demand® ACS Member only access to over 1,000 presentation recordings from recent ACS meetings and select events.

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http://bit.ly/benefitsACS

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Sociedad Química de México Desde sus comienzos de la Sociedad Química de México, se buscaba un emblema sencillo, no demostrar partidarismo alguno y significar al gremio, debería representar un símbolo no sólo para los químicos, sino también para ingenieros, farmacéuticos, metalurgistas, en fin que englobe e identifique por igual a los científicos en todas sus áreas de las ciencia química.

www.sqm.org.mx

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Sugieran temas y expertos que les interesarían para los próximos webinars. [email protected]

http://bit.ly/ACS-SQMwebinars

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“Aciertos, Errores y Secretos en el Diseño de Fármacos”

Dr. Gabriel Navarrete-Vázquez

Lena Ruiz Azuara

Profesor Investigador Titular “C”, Facultad de Farmacia, Universidad Autónoma del Estado de Morelos

Ex-Presidente, Sociedad Química de México Profesora, Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México

Las imágenes de la presentación están disponibles para descargar ahora http://bit.ly/disenodefarmacos El Webinar de hoy esta auspiciado por la Sociedad Química de México y the American Chemical Society

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Semblanza Dr. Gabriel Navarrete-Vázquez

Dr. Gabriel Navarrete-Vázquez •

Licenciado en QFB (FQ-UNAM),



Maestría en Farmacia (Medalla Alfonso Caso al mérito Universitario)



Mención Honorífica a la Mejor Tesis de posgrado de la Facultad de Química e Instituto de Química UNAM, 2000.



Alumno del Residential School in Medicinal Chemistry.



Doctor en Ciencias (Química Farmacéutica) en 2004 por la UNAM.



Miembro de la American Chemical Society desde 2000, divisiones de Medicinal Chemistry y Organic Chemistry



Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel 3.



Estancia postdoctoral en la Unidad de Biomedicina de la Facultad de Estudios Superiores-Iztacala, en el área de Farmacología.



Profesor Investigador Titular “C” en la Licenciatura y posgrado de la Facultad de Farmacia, UAEM y Perfil PROMEP/PRODEP



Producción científica: 75 artículos publicados en revistas de prestigio internacional con arbitraje e indizadas, con 1293 citas y un Indice h = 19 (Scopus).

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Dr. Gabriel Navarrete-Vázquez •

Ha presentado de + 90 trabajos en congresos nacionales e internacionales.



Ha dirigido y titulado a 5 alumnos de doctorado, 16 de maestría y 31 de licenciatura.



Editor académico regional del Journal of Chemistry, Medicinal Chemistry (Bentham) y co-editor de la Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas.



Arbitro de 65 revistas de prestigio internacional en el área de química y farmacia.



Responsable de varios proyectos de investigación financiados (CONACYT, PROMEP).



Reconocimiento al mérito en investigación en materia de ciencia 2010, por parte del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos.



Línea de investigación: Química Farmacéutica (diseño, síntesis química y evaluación in silico) de sustancias tia, aza y oxa-heterocíclicas con interés farmacológico (Antiparasitarios, antidiabéticos, antimicobacterianos, antihipertensivos-vasorrelajantes y espasmolíticos).

ACIERTOS, ERRORES Y SECRETOS EN EL DISEÑO DE FARMACOS Dr. Gabriel Navarrete-Vázquez Laboratorio de Química Farmacéutica, L-5 Facultad de Farmacia Universidad Autónoma del Estado de Morelos

SQM – ACS Webinar 27 de Julio, 2016

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Química Farmacéutica • Aplicación de los principios de química orgánica y farmacología al diseño/descubrimiento, desarrollo, identificación e interpretación del mecanismo de acción de un compuesto bioactivo a nivel molecular, esto incluye el estudio de su metabolismo y la construcción de relaciones estructura-actividad. Wermuth, C. G.; Ganellin, C.R.; Lindberg P.; Mitscher, L.A. (1998) Glossary of terms used in medicinal chemistry (IUPAC Recommendations). Pure Appl. Chem., 70, 1129-1143 Buckle, et al. (2013) Glossary of terms used in medicinal chemistry part II (IUPAC Recommendations). Ann. Rep. Med Chem., 48, 387-418

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Química Farmacéutica ACIERTOS ACIERTOS “The most fruitful basis for the discovery of a new drug is to start with an old drug” James W. Black, Premio Nobel de medicina, 1988. La base más fructífera para el descubrimiento de un nuevo fármaco es comenzar con uno viejo…

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Análogos • analogia: describe similitud estructural y funcional • Análogo: compuesto que comparte similitud química y/o terapéutica con relación a un fármaco existente. 1) Análogos que presentan similitudes químicas y farmacológicas (Full or true analogs/me too drugs) 2) Análogos que solo presentan similitud química (Análogos estructurales/activity cliffs/ abismos o acantilados de actividad) 3) Análogos que muestran propiedades farmacológicas similares, pero estructuras químicas distintas (Análogos funcionales/scaffold hopping/armazón biosiononímico) Wermuth, C. G. et al. (2015) The practice of Medicinal Chemistry. 4th Edition, Academic Press/ Elsevier page 76

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Hay que ser muy cuidadoso cuando se inicia una nuevo programa de búsqueda de fármacos y nunca hay que olvidar que la peor cosa que un químico farmacéutico puede hacer es preparar un «me too» de una forma inactiva de un compuesto Camille G. Wermuth

Error más común: No tomar en cuenta la bioquímica de la enfermedad (mecanismo de acción) y basarse exclusivamente en la estructura química de la molécula líder para diseñar «análogos o derivados». Wermuth, C. G. et al. (2015) The practice of Medicinal Chemistry. 4th Edition, Academic Press/ Elsevier

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ERROR Manipulación del farmacóforo • No debe de tocarse la parte responsable de la actividad farmacológica, las modificaciones deben hacerse en la parte auxofórica/ haptofórica. • Identificar la parte metabofórica de la molécula. • Identificar los posibles toxicóforos. Korolkovas A. (1988). Essentials of Medicinal Chemistry, 2nd Ed. Wiley Interscience. Korolkovas A. (1970). Essentials of Molecular Pharmacology. Background of Drug Design. Wiley Interscience

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Fragmentos estructurales de una molécula bioactiva Farmacóforo: Ensamble de factores estereoelectrónicos necesario para asegurar una optima interacción supramolecular entre la molécula y un sitio blanco especifico, generando una respuesta biológica. Parte de la molécula que es responsable de la acción farmacológica. Auxóforo: Parte de la molécula que refuerza las interacciones del farmacóforo. Nogrady, T.; Weaver, D. Medicinal Chemistry: A Molecular and Biochemical Approach, 3rd Edition. Oxford University Press, USA (2005)

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Fragmentos estructurales de una molécula bioactiva Toxicóforo: arreglo 3D de átomos responsable de la acción tóxica. Metabóforo: arreglo 3D de átomos responsable de la bioactivación o metabolismo del fármaco

Nogrady, T.; Weaver, D. Medicinal Chemistry: A Molecular and Biochemical Approach, 3rd Edition. Oxford University Press, USA (2005)

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¿Cual de los siguientes anillos de tres miembros es estable al metabolismo y no tóxico para el organismo? • • • •

Aziridina Ciclopropano Epóxido Tiirano 22

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Alertas estructurales (TOXICÓFOROS) (Modificadas y adaptadas de Ashby) Aceptores Michael Halopirimidinas

Aziridinas Esteres electrofílicos

N-cloraminas

Furanos y tiofenos monosustituidos

Alquenos y alquinos terminales Aldehídos

Epoxido

Halogenuros de ácidos Mostaza Nitrogenada

Halogenuros de alquilo isocianato

Nitroso

sulfonatos

-Benigni & Bossa (2006) Structural Alerts of Mutagens and Carcinogens. Curr. Comp. Aided Drug Des, 2, 169-176. -Ashby & Tennant (1988) Chemical structure, Salmonella mutagenicity and extent of carcinogenicity as indicators 23 of genotoxic carcinogenesis among 222 chemicals tested in rodents by the U.S. NCI/NTP. Mutat. Res. 204, 17.

ERROR: Uso de PAINS en la molécula diseñada Compuestos que aparentan ser activos (Falsos positivos): Pan Assay Interference Compounds (PAINS)

Baell J, Walters MA (2014) Chemistry: Chemical con artists foil drug discovery. Nature 513: 481-483

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ACIERTO Elección adecuada de bioensayos: • In vitro • In vivo • Ex vivo • In silico

TODOS: In combo! 25

Un sinónimo de fármaco es… • • • •

Medicamento Droga Compuesto Bioactivo Principio activo

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ERROR : CONFUSIÓN EN DEFINICIONES •Fármaco: Toda sustancia natural, sintética o biotecnológica que tenga alguna actividad farmacológica y que se identifique por sus propiedades físicas, químicas o acciones biológicas, que no se presente en forma farmacéutica y que reúna condiciones para ser empleada como medicamento o ingrediente de un medicamento. Principio activo, IFA.

•Medicamento: Sustancia que en una dosis bien determinada y forma farmacéutica, sirva para procurar la salud en forma total o parcial, reestableciendo el equilibrio en las funciones de un organismo. Fármaco + excipientes Articulo 221, Ley General de Salud, Estados Unidos Mexicanos

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ERROR : CONFUSIÓN EN DEFINICIONES •Droga: Estrictamente significa una materia prima de origen vegetal o animal que contiene uno o varios principios activos y que no ha sufrido manipulación, salvo la necesaria para su conservación.

•Droga: Fármaco psicoactivo, sustancia que altera los sentidos, la percepción, el estado comportamiento. Sustancia de abuso.

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Compuesto bioactivo* Química Farmacéutica Entidad química de origen natural, sintético o biotecnológico que muestra algún tipo de actividad farmacológica (Benéfica o tóxica): •Ordinario : Potencia (CI50, CE50) 10-100 mM •Hits: Potencia (CI50, CE50) >1