Modelado de interacciones del ADN con fármacos de actividad anti-cancerígena mediante el método ONIOM

Abstract

Introducción: Los complejos metálicos juegan un importante papel en la lucha contra el cáncer; estos fármacos interaccionan con el ADN mediante enlaces covalentes con las bases nitrogenadas, provocando distorsión de la hebra para su posterior reconocimiento por proteínas que inducen la muerte celular. Objetivo: Caracterizar a través de métodos computacionales basados en Mecánica Cuántica y Mecánica Molecular, la interacción entre diversos fármacos anti-cancerígenos y el ADN. Materiales y métodos: Se optimizaron todas las estructuras de dichos fármacos (complejos de Pt(II), Ag(I) y Pd(II)) y las bases nitrogenadas del ADN (A, C, G y T), empleando DFT al nivel B3LYP y las bases atómicas 6-31++G(d,p) para los átomos livianos, mientras que el dodecaedro del ADN se optimizó mediante mecánica molecular empleando UFF como campo de fuerza. Resultados: A través del análisis de los mapas de ESP y Energía de Ionización Local Promedio, se determinó que el sitio más nucleofílico en las bases nitrogenadas correspondió al N1 de la adenina. La especie más electrofilia fue el cis-diamindiaquoplatino (II) con aumento del carácter electrofílico tras la sustitución de grupos salientes por ligandos agua. Los sistemas fármaco/base nitrogenada se caracterizaron a través de QTAIM, observándose una interacción de capa cerrada en todos los sistemas. Los sistemas de Pt y Pd con guanina resultaron ser los más estables. Conclusión: Se determinó que el método ONIOM fue capaz de modelar la torcedura que sufre la molécula de ADN al coordinarse con complejos platinados, por lo tanto, para fines de observar geometrías moleculares, resultó confiable.