INTERACTION BETWEEN ALBUMINS AND CLINICALLY APPROVED HIV-TRANSCRIPTASE REVERSE INHIBITORS

Abstract

O vírus da imunodeficiência human (VIH) é um lentivírus que pertencente à família dos retrovírus. O seu genoma é constituído por duas cópias homólogas de ácido ribonucleico (ARNg) que é convertido a ADN pela ação da enzima transcriptase reversa (TR). Portanto, uma das formas para diminuir a replicação do vírus é a inibição da processabilidade da TR na célula hospedeira, e para atingir esse objetivo diferentes drogas foram clinicamente aprovadas pelo Food and Drug Administration (FDA), no entanto, há uma ausência de caracterização biofísica de sua interação com proteínas específicas, como proteínas globulares presentes na corrente sanguínea. Desse modo, o presente projeto avalia seis inibidores clinicamente aprovados para TR: tenofovir (TFV) e dois de seus pró-farmacos tenofovir disoproxil fumarato (TDF) e tenofovir alafenamida (TAF); emtricitabine (FCT), lamivudine (3TC) e zidovudine (AZT) com proteínas séricas, por exemplo albumina do soro humano e sua forma glicada. Não foi reportado na literatura a distribuição destes fármacos pelo organismo, pelo que uma das partes deste projeto foca-se no estudo da interação destes antirretrovirais com a albumina sérica, a qual é responsável pelo transporte de uma grande quantidade de fármacos até ao seu local de ação. Serão usados cálculos teóricos (docking molecular), técnicas espectroscópicas (absorção no UV-Vis, fluorescência no estado estacionário e fluorescência resolvida no tempo) e medições de calor (calorimetria de titulação isotérmica). Uma vez estudada a interação entre os antirretrovirais e a albumina, serão repetidos os ensaios usando a albumina sérica humana glicada (g-HSA) de modo a estabelecer se existe alguma diferença na interação entre os antirretrovirais e as duas albuminas (não glicada e glicada). A albumina glicada está presente em pessoas quem padecem diabetes, uma das patologias com mais casos no mundo. Ate à data, não existe muita informação sobre a interação da g-HSA com medicamentos, pelo que o estudo destes antirretrovirais com a g-HSA seria muito útil para estabelecer se as modificações estruturais que sofre a albumina ao ser glicada vai favorecer ou não a que exista uma interação.

The human immunodeficiency virus (HIV) is a lentivirus that belong to the class of retrovirus. Its genome is composed of two homologous copies of ribonucleic acid (gRNA) which will be converted to deoxyribonucleic acid (DNA) by action of reverse transcriptase (RT) enzyme. Thus, one of the ways to decrease the virus replication into the host cells is the inhibition of RT processability and to achieve this goal different drugs were clinically approved by Food and Drug Administration (FDA), however, there are lack of biophysical characterization on its interaction with some specific proteins, such as globular proteins present in the human bloodstream. Therefore, the present project evaluates six clinically approved RT inhibitors: tenofovir (TFV) and its two prodrugs tenofovir disoproxil fumarate (TDF) and tenofovir alafenamide (TAF); emtricitabine (FCT), lamivudine (3TC), and zidovudine (AZT) with serum albumins, e.g., human serum albumin (HSA) and its glycated form. The distribution of these drugs throughout the body has not yet been reported in the literature, so one of the parts of this project was centered on the study of the interaction of these antiretrovirals with the serum albumin, which is responsible for transporting many drugs to their site of action. Theoretical calculations (molecular docking), spectroscopic techniques (UV-Vis absorption, steady-state fluorescence and time-resolved fluorescence), and heat measurements (isothermal titration calorimetry) were used. Once that the interaction between the antiretrovirals and albumin has been studied, the assays will be repeated using glycated human serum albumin (g-HSA) to establish whether there is any difference in the interaction between the antiretrovirals and the two albumins (non-glycated and glycated). The glycated albumin is present in people who suffer from diabetes, one of the pathologies with the most cases in the world. To date, there is not much information on the interaction of g-HSA with drugs, so the study of these antiretrovirals with g-HSA would be very useful to establish whether the structural modifications in the glycated albumin will favor or not an interaction.