Development of an "In Vitro" Model to Identify "Mycobacterium tuberculosis" DNA Gyrase Inhibitor Compounds

Abstract

Según la OMS, la tuberculosis causa más de 1.4 millones de muertes al año. La resistencia a los medicamentos antituberculosos constituye un problema de salud pública de primera magnitud, que amenaza el éxito de la estrategia recomendada por la OMS para detectar y curar la tuberculosis, y pone en peligro la lucha contra la enfermedad a escala mundial. La búsqueda de nuevos antibióticos para superar la creciente propagación de la tuberculosis multi-resistente (MDR-TB), se puede abordar desde dos direcciones: la identificación y validación de nuevas dianas o la exploración de nuevas series químicas o modificación de las actuales clases de fármacos, para eliminar las posibles resistencias cruzadas. El desarrollo de modelos in vitro que nos permitan la identificación y caracterización de inhibidores de ADN-girasa en micobacterias, resulta especialmente interesante en el marco de una terapia antimicrobiana, con especial interés para aquellos compuestos cuyo sitio de unión a la ADN-girasa sea diferente al correspondiente a la moxifloxacina (Fase III en ensayos clínicos) por lo que cabría esperar actividad frente a resistentes a fluoroquinolonas. En este trabajo vamos a abordar la puesta a punto y validación de un ensayo para ADN-girasa de Mycobacterium tuberculosis. El uso de este modelo in vitro permite la identificación de nuevos inhibidores de la ADN-girasa de Mycobacterium tuberculosis. Se propone probar un set de 177 compuestos de GSK, construido a partir de los resultados de una campaña de detección fenotípica frente a Mycobacterium bovis BCG y confirmados posteriormente con éxito en Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Estos compuestos fueron identificados y puestos a disposición de la comunidad científica para maximizar el impacto potencial de los mismos como herramientas para validación de dianas, mientras que al mismo tiempo proporciona posibles puntos de partida para nuevas rutas de síntesis para la generación de cabezas de serie

According to the World Health Organization (WHO), tuberculosis (TB) causes more than 1.4 million deaths a year. Tuberculosis drugs resistance constitutes a first magnitude public health problem, which threatens the success of the strategy to detect and cure TB recommended by WHO and constitutes an obstacle to the fight against disease worldwide. The search for new antibiotics to overcome the increasing spread of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB), can be approached from several directions: identification and validation of novel targets, exploration of new chemical series or modification of existing drug classes, to eliminate possible cross-resistances. The development of in vitro models that allow us to identify and characterize DNA gyrase inhibitors in mycobacteria, is particularly interesting in the context of antimicrobial therapy with particular interest for those compounds whose DNA gyrase binding site is different from corresponding to moxifloxacin (Phase III clinical trials) and therefore can be expected to be active against fluoroquinolone-resistant strains. In this work we will address the assay development and validation of an in vitro model that allows the identification of new inhibitors of Mycobacterium tuberculosis DNA gyrase. We propose to test a set of 177 compounds from GSK collection, built up from the results of a phenotypic screening campaign against Mycobacterium bovis BCG and subsequently successfully confirmed in Mycobacterium tuberculosis H37Rv. These compounds were identified and made available to the scientific community to maximize the potential impact thereof as tools for target validation, while at the same time provides possible starting points for new synthesis routes for lead generation