Receptores Muscarínicos y subtipo de receptor M₁

Los receptores muscarínicos de acetil colina, son una familia de cinco receptores acoplados a proteínas G que regulan, entre otras funciones, la frecuencia cardíaca, la contracción del músculo liso, secreciones glandulares y muchas funciones fundamentales del Sistema Nervioso central, como por ejemplo funciones cognitivas (aprendizaje y memoria), sensoriales, motoras, regulación de procesos autónomos y el comportamiento, así como también se encuentran involucrados en la regulación de sistemas dopaminérgicos, entre otros^7,10,11. La diversidad de funciones es un reflejo de la variedad de distribución de cada subtipo de receptor muscarínico, la cual se muestra en la Tabla 1 junto con el respectivo mecanismo de señalización.

Los últimos 22 años han sido claves para entender la funcionalidad y especificidad de cada receptor. Una de las técnicas utilizadas para dilucidar los mecanismos regulados por cada subtipo de receptor, es la creación de ratones transgénicos que no expresan de forma específica un tipo de subreceptor, ya sea en todo el organismo o incluso en un único tejido específico. De esa manera, los investigadores son capaces de observar los efectos (o falta de ellos) de forma sistemática^11,15,16 incluyendo, más recientemente, tecnologías como CRISPR-Cas9^17-19 que permiten también realizar estudios en líneas celulares y cultivos primarios humanos²⁰. El desarrollo de ligandos específicos que, aunque no han prosperado como alternativa terapéutica (quizá por la aparición de efectos adversos), han permitido también entender mejor el rol de cada subtipo¹¹.

Gracias a estos avances, a día de hoy es posible conocer la funcionalidad e implicación en procesos fisiopatológicos en los que están implicados cada uno de estos receptores. El subtipo M₁ se ha implicado en procesos de Alzheimer y disfunción cognitiva^7,13,21, el subtipo M₂ en disfunción cardíaca y dolor¹³, el receptor M₃ en Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica, incontinencia urinaria y síndrome intestino irritable^12,13, el M₄ en enfermedad de Parkinson, esquizofrenia y dolor neuropático^13,21, mientras que el receptor M₅ en procesos de dependencia a drogas, Parkinson y esquizofrenia^10,13.

A pesar del potencial terapéutico detectado para los receptores muscarínicos, su uso es limitado debido principalmente a la falta de especificidad y la implicación que esto conlleva en el impacto a diversos procesos. Actualmente se cuenta con medicamentos cuya diana farmacológica son receptores muscarínicos para diversas patologías incluidas la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, vejiga hiperactiva, enfermedad Sjögren¹¹ , enfermedad de Parkinson¹⁰, intestino irritable¹³, entre otras.

De los cinco subtipos de receptores muscarínicos, el M₁ es el que resulta prometedor para el tratamiento de la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer^7,22. La estructura 3D del subtipo de receptor M₁ ha sido recientemente publicada²³y en el sitio web Protein Data Bank (https://www.rcsb.org/) se encuentra únicamente la estructura del receptor solo, acoplado a una toxina, o acoplado al agonista tiotropio^24-26.

Esquizofrenia

La esquizofrenia es una enfermedad psiquiátrica crónica e inhabilitante que afecta al 1% de la población mundial, con un alto impacto en la calidad de vida y en los sistemas de salud^5,11. Posee una fisiopatología que es compleja e incierta^27,28, y se característica por la presencia de 3 grupos de síntomas: positivos, negativos y cognitivos⁵.

Los síntomas positivos consisten en aberraciones conceptuales tales como alucinaciones visuales o auditivas, delirios, falsas creencias, comportamiento errático o lenguaje desorganizado. Los síntomas negativos corresponden a desmotivación, imposibilidad de percibir placer (anhedonia), apatía, falla en la comunicación verbal o en la expresión emocional. Las fallas en el proceso cognitivo pueden estar relacionadas a las áreas verbales, de la memoria, atención, vigilancia, velocidad de procesamiento de información o afectación en la capacidad de resolver problemas^5,11.

Los medicamentos antipsicóticos actuales muestran su capacidad terapéutica principalmente sobre los síntomas positivos^5,7,11,28.

Como ya se ha mencionado, el mecanismo fisiopatológico de la esquizofrenia es desconocido. Sin embargo, los efectos experimentales observados cuando se da la activación o inactivación de estos receptores, en relación a los síntomas de la enfermedad, ha generado la denominada “hipótesis colinérgica” de la esquizofrenia, que respalda el interés terapéutico hacia los receptores muscarínicos^29,30. Se ha observado que en ratones transgénicos que no expresan ciertos subtipos de receptores muscarínicos, se pierde el efecto de algunos medicamentos antipsicóticos¹¹, mientras que algunos estudios señalan una marcada reducción de receptores M₁ en individuos con esquizofrenia^29,30. Algunos modelos demuestran mejora en la función cognitiva cuando se utilizan agonistas no selectivos de acetilcolina, o potenciadores de su actividad (como acetilcolinesterasa); y una disfunción cuando se utilizan antimuscarínicos (como por ejemplo la escopolamina)²⁸.

Se ha demostrado que en la esquizofrenia hay una deficiencia de activación glutaminérgica de los receptores ionotrópicos de NMDA^28,30, y que la activación del receptor M₁ en el hipocampo genera una regulación positiva que potencia los receptores de NMDA^31,32. Por otra parte, además de la activación glutaminérgica, los efectos del receptor M₁ sobre los síntomas de la esquizofrenia podrían estar relacionados con la modulación dopaminérgica, ya que la activación del receptor muscarínico provoca un aumento en las concentraciones de dopamina en la corteza frontal^28,30.

Enfermedad de Alzheimer

La Enfermedad de Alzheimer es la enfermedad neurodegenerativa con mayor prevalencia, y es ampliamente reconocida como un problema mayor de salud pública¹¹. Clínicamente se caracteriza por una pérdida gradual de la memoria²⁷ con los consecuentes aumentos en alteraciones conductuales y desórdenes neuropsiquiátricos tanto cognitivos como funcionales^33,34. Neuropatológicamente se caracteriza por la formación de una placa de depósitos extracelulares de péptido β -amiloide, y acumulación intracelular de una proteína tau hiperfosforilada, con una degeneración progresiva de las neuronas del sistema colinérgico basal del cerebro anterior^13,30.

Estudios con ratones transgénicos han permitido dilucidar que el receptor M₁ se encuentra ampliamente expresado en áreas del cerebro asociadas a la memoria y función cognitiva, y que dichas áreas se ven significativamente afectadas en la enfermedad de Alzheimer¹³, así también como se ha determinado que la falta de receptores M₁ exacerba la enfermedad¹¹. Adicionalmente, la activación del receptor M₁ ha demostrado pre-clínicamente un alivio sintomático del Alzheimer y una reducción en la formación de las proteínas precursoras de la placa amiloide aunque a través de procesos enzimáticos aún inciertos²⁸.

A pesar de la fortaleza con que cuenta la hipótesis colinérgica y su implicación para el desarrollo de terapias para el Alzheimer y la esquizofrenia, la activación ortoestérica de los receptores muscarínicos no ha prosperado como alternativa terapéutica debido a la falta de selectividad y por lo tanto a la complejidad que esto implica desde una perspectiva química, farmacológica y de seguridad^7,11,28.

Antecedentes en las estrategias de activación del receptor M₁

El compuesto llamado Xanomelina (Figura 3-A) fue fundamental para el desarrollo de la hipótesis colinérgica de la neurodegeneración, el estudio de los subtipos de receptores muscarínicos y en el desarrollo terapéutico que se dio a partir de allí para Alzheimer y posteriormente para esquizofrenia^27,28.

Figura 3:  Estructura química de los compuestos involucrados en los antecedentes de activación del receptor M1. A: Xanomelina, B: AC-42, y C: BQCA. 

Originalmente se descubrió que el compuesto tenía la capacidad de desplazar algunos agonistas muscarínicos en el hipocampo y atrajo el mayor interés al demostrar que mediaba en el metabolismo de los precursores amiloides²⁸. Se determinó que el compuesto tenía una alta afinidad muscarínica (principalmente por M₁ y M₄ y con actividad antagonista para M₅), y que actuaba sobre estimulando el sitio ortoestérico del receptor, es decir, uniéndose al mismo sitio donde se une la acetil colina^27,72. Gracias a este compuesto se descubrió que la activación selectiva podría conllevar una mejora en los síntomas cognitivos asociados a Alzheimer y esquizofrenia⁵².

El desarrollo clínico de la Xanomelina se vio limitado por eventos adversos severos dosis-dependientes como lo son: salivación, hipotermia, secreción lagrimal, temblores, afectación de la motilidad gastrointestinal, efecto sedante, y alucinaciones^11,27,28; por lo que las desventajas que presenta la xanomelina superan en balance a las ventajas que ésta pueda proporcionar^28,73. Posteriormente, el compuesto llamado AC-42 (Figura 3-B) se convierte en el primer agonista que se une a un sitio alostérico del receptor muscarínico M₁^28,74. A pesar de la prometedora activación del subreceptor, este compuesto demostró unirse también a receptores dopaminérgicos y serototinérgicos, lo que lo hacía un mal candidato para las enfermedades estudiadas, donde estos sistemas juegan un rol importante. Adicionalmente, este y otros agonistas alostéricos probados posteriormente, demostraron tener una doble acción alostérica-ortostérica, y una consecuente baja selectividad²⁸.

Sin embargo, el compuesto AC-42 fue un hito en la demostración de la necesidad de selectividad por el receptor M₁, y atrajo la atención hacia los sitios alostéricos del receptor^11,28,74.

Modulación Alostérica Positiva

Los esfuerzos previos en el avance terapéutico mediante la activación de forma selectiva del receptor M₁ demostraron eficacia pro-cognitiva, pero fallaron en mostrar selectividad por el subtipo, y provocando efectos adversos muscarínicos como salivación, lagrimeo y activación del reflejo de orinar y defecar; además de convulsiones⁷.

Por este motivo, las estrategias de desarrollo desembocaron en atacar sitios alostéricos del receptor M₁, a través de moduladores alostéricos positivos (PAM, por sus siglas en inglés: positive allosteric modulators)^{7,11,21,22,28}. Un PAM se une a un sitio alostérico, es decir, a un sitio topográficamente distinto al sitio de unión del ligando natural, y produce un cambio en la conformación del receptor aumentando su afinidad por el agonista nativo, y esto provoca una actividad aumentada^11,28,72.

Un modulador alostérico negativo posee un mecanismo similar, pero en ese caso reduce la afinidad por el ligando natural. Existen también moduladores alostéricos neutros los cuáles no modifican la afinidad y no despiertan interés terapéutico, si bien es cierto son útiles para estudiar a los moduladores positivos y negativos, sobre todo para validar la especificidad de su unión al sitio alostérico^11,21,72.

Un PAM del receptor M₁ muestra selectividad por el subtipo de receptor y no activa el receptor por sí mismo, por lo que en ausencia de acetil colina no presentará ningún efecto y esto genera respuestas más fisiológicamente similares. Otra característica importante es que su efecto es saturable, y por lo tanto la actividad no incrementa a partir de cierta dosis del PAM^11,28.

La modulación generada por un PAM podría ir desde una modificación pequeña, hasta alteraciones significativas de la afinidad por el ligando nativo (en varios órdenes de magnitud), además que cuando un receptor tiene diferentes ligandos nativos, es posible que una misma sustancia actúe como PAM para uno, y como un modulador neutro o incluso negativo por otro. Adicionalmente, cuando la activación de un receptor desencadena diferentes vías de señalización intracelular, el PAM puede generar un aumento en la actividad de una vía específica pero no influir en otra¹¹. Esta serie de características podría tener implicaciones de mayor especificidad en la acción farmacológica, brindando una especificidad no vista en los ligando naturales o análogos y es por esto que la modulación de sitios alostéricos revela un potencial terapéutico oculto hasta ahora, y un amplio horizonte de desarrollos innovadores⁷⁵

Descubrimiento del compuesto VU0486846

El primer PAM agonista selectivo del receptor M₁ utilizado fue el Benzyl Quinolone Carboxilic Acid (BQCA), cuya estructura se muestra en la Figura 3-C. El BQCA es una quinolona, cuyo núcleo estructural es el anillo 6-6. Este compuesto y sus análogos inmediatos tienen como desventaja que sobreestimulan el receptor M₁, por lo que a pesar de ser selectivos por el subtipo, provocan graves efectos secundarios dosis-dependientes como son las convulsiones o la disfunción cognitiva^22,60. El desarrollo actual de PAMs para el receptor M₁ parte de la optimización molecular del BQCA y la posterior evaluación de la seguridad farmacológica en esta línea terapéutica, caracterizada por ausencia de efectos adversos colinérgicos^{7,16,21,22,53,65}.

En esta búsqueda de análogos, el Centro para el Descubrimiento de Medicamentos en Neurociencias de la Universidad de Vanderbilt en Estados Unidos aplicó dos estrategias principales: 1- la síntesis por sustitución de scaffolds moleculares y exploración de su relación estructura actividad (SAR, Structure-Activity Relation), y 2- la evaluación del efecto de la modificación de sustituyentes en distintas posiciones del anillo, por la sustitución sistemática de átomos de Flúor (Fluorine walk)²². Mientras que para esta molécula se obtuvo un SAR plano (sin mejora de actividad tras las modificaciones efectuadas), el Fluorine walk permitió determinar los sitios de la molécula implicados en potencia, biodisponibilidad o eficacia terapéutica, y proceder a partir de allí con la reoptimización de la molécula^7,22.

Como resultado de la síntesis y evaluación de análogos bajo las estrategias mencionadas se obtuvo el compuesto identificado como VU0486846, que se muestra en la Figura 4-A, y cuyo cambio más sobresaliente y novedoso se encuentra en el núcleo de la molécula: se pasa de una quinolona a una benzomorfolina (Figura 4-B). Con esta variación el compuesto gana carácter sp3 debido a que el átomo de oxígeno pasa, de estar fuera del heterociclo, a estar dentro, creándose un centro estereogénico, Además, se mantiene el puente de hidrógeno intramolecular, hecho que se cree que aporta valor añadido a la eficacia terapéutica y la estabilidad del compuesto en esta generación de PAMs.^7,22.

Figura 4:  Compuesto VU0486846. A: Estructura química del compuesto. B: Evolución estructural novedosa a partir del núcleo de quinolona del BQCA. IMHB: Puente de hidrógeno intramolecular. Adaptado de (7) con la autorización American Chemical Society. Copyright (2018). 

Evaluación preclínica del compuesto VU0486846

Estudios de farmacología molecular

Para los estudios de farmacología molecular, el Centro para el Descubrimiento de Medicamentos en Neurociencias de la Universidad de Vanderbilt realizó un ensayo de movilización de calcio in vitro con diferentes líneas celulares. Para determinar la potencia y eficacia del VU0486846, entre otros parámetros, se midieron: la concentración efectiva media de dicho compuesto como modulador de la acción la acetilcolina (en la liberación de calcio), el porcentaje de respuesta que la EC20 de acetil colina en presencia de la modulación, y la actividad agonista directo del VU0486846⁷. La Tabla 3 muestra dichos resultados en varios cultivos celulares utilizados.

Tabla 3.  Evaluación de la potencia y eficacia del VU0486846 en ensayo de liberación de calcio en diferentes cultivos celulares⁷. 

Especie y nivel de expresión de receptores	Actividad Modulador Alostérico		Actividad Agonista Parcial (directo)
	EC50	% ACh max	EC50	% ACh max
Humano, Alta expresión M1	0,31 µM	85 ± 2	4,5 µM	29 ± 6
Rata, Alta expresión M1 Rata	0,31 µM	83 ± 1	5,6 µM	26 ± 6
Ratón, Baja expresión M1	0,6 µM	77 ± 4	ND	9 ± 1
Perro, Baja expresión M1	0,38 µM	78 ± 1	> 10 µM	9 ± 1

Adicionalmente, se evaluó la acción PAM del compuesto VU0486846 sobre los diferentes subtipos de receptores muscarínicos, Figura 5-A, y se determinó su falta de unión al sitio ortoestérico por desplazamiento de ligando radiactivo, Figura 5-B.

Figura 5:  Resultados de estudios de farmacología molecular del copuesto VU0486846. A: Respuesta en la liberación de calcio por efecto de la acetilcolina, mediada por el PAM VU0486846 sobre los 5 subtipos de receptores muscarínicos en cultivos celulares con expresión de receptores humanos. B: Ensayo de inhbición de la unión del ligando radioactivo [³H]-NMS al sitio ortoestérico. Adaptado de⁷ con la autorización American Chemical Society. Copyright (2018). 

En la primera de estas figuras se puede observar que, en función de la movilización de calcio ante el estímulo del subtipo de receptor M₁, y no de los restante subtipos, se puede concluir que el VU0486846 es más selectivo sobre los receptores M₁ que sobre los M₂-M₅. Por otro lado, el experimento cuyo resultado se presenta la Figura 5-B utiliza un ligando radioactivo conocido que posee una afinidad baja al sitio ortoestérico, es decir, es fácilmente desplazable por un ligando que se una a ese mismo sitio. El porcentaje de unión del ligando radiactivo decrece totalmente tras la adición de la atropina, control de unión ortoestérica, pero no así por el VU0486846, demostrándose así que este último no ejerce su acción por dicho tipo de unión.

Estudios en tejido vivo y sistemas nativos confirmaron la ausencia de actividad agonista propia, para el compuesto VU0486846, al demostrar la no activación de la corteza pre-frontal en ausencia de acetilcolina⁷.

Evaluación de la eficacia cognitive

Para la evaluación de la eficacia cognitiva del compuesto VU0486846 se utilizaron dos modelos de comportamiento en ratones distintos: la prueba de reconocimiento de objeto y la prueba de condicionamiento del miedo ⁷, cuyos resultados se observan en la Figura 6.

Figura 6:  Evaluación de la eficacia cognitiva del VU0486846. A: Aumento dosis/dependiente del índice de reconocimiento mediado por VU0486846 en la prueba de reconocimiento de objeto en ratones. B: Efecto dosis dependiente del VU0486846 en el restablecimiento de la adquisición del miedo contextual con y sin la administración de risperidona. Tomado de⁷ con la autorización American Chemical Society. Copyright (2018). 

El índice de reconocimiento demuestra la capacidad de memoria y reconocimiento que el ratón muestra hacia un objeto conocido. Entre menos tiempo pase explorando el objeto conocido (lo que demuestra un mayor grado de reconocimiento), mayor será el índice de reconocimiento obtenido⁷⁶. Como se puede observar en la Figura 6-A, la administración oral de 1 mg/kg del VU0486846 provoca un aumento del índice de reconocimiento en comparación del placebo, efecto que muestra una relación directa cuando la dosis se aumenta hasta 3 mg/kg (no así con el aumento hasta 10 mg/kg). Demostrándose así que este compuesto genera un aumento en la capacidad cognitiva de procesamiento de la memoria y reconocimiento de objetos en este modelo.

El test de condicionamiento del miedo se basa en la asociación de una experiencia dolorosa a un estímulo sonoro. Luego de la fase inicial, si el animal ha adquirido ese condicionamiento, se observará una paralización momentánea inusual en el animal al ser sometido de forma posterior únicamente al estímulo sonoro⁷⁷. La risperidona es un antipsicótico que produce una disfunción cognitiva que se manifiesta como una pérdida del condicionamiento. En la Figura 6-B se puede apreciar como la administración de risperidona prácticamente hace desaparecer el porcentaje de paralización que se observa cuando no se ha administrado dicho antipsicótico, mientras que la administración concomitante de VU0486846 hace desaparecer ese efecto. De esta manera, se puede observar el restablecimiento del condicionamiento (y por lo tanto de las funciones cognitivas relacionadas) que se da en función de la dosis de VU0486846.

Optimización molecular del compuesto VU0486846

Avances para mejorar aún más el perfil de seguridad/eficacia preclínica observado con el compuesto VU04866846 incluyeron nuevamente la realización de SAR y Fluorine Walk, sin que se consiguiera obtener algún candidato con mejor balance de propiedades. Dos observaciones generales se pueden desprender de esa búsqueda: primero, que la vía de metabolismo se ve modificada en función de la naturaleza del ligando cambiado, y que durante el fluorine walk se descubrió que el análogo con la sustitución mostrado en la Figura 7 mostraba un aumento significativo en la potencia (x7), pero a costa de un peor perfil farmacocinético²².

Figura 7:  Derivado del compuesto VU0484846 por la sustitución de átomo de Flúor en el Flourine walk para la búsqueda de análogos. 

Los intentos de optimización molecular deben pasar por SARs más profundos (y con diferentes ligandos) o modificando el núcleo molecular, tal como ocurrió con el cambio señalado en la Figura 4-B. Un ejemplo de ello es la síntesis del compuesto VU6007477, Figura 8-A. En este compuesto, el núcleo de benzomorfolina fue sustituido por una pirrolo[2,3-b]piridina. Esta molécula destaca por una buena potencia frente a receptor M₁ en rata, mínima actividad agonista directa, buena permeación en sistema nervioso central (SNC) y no posee efectos adversos colinérgicos. Los investigadores determinaron que en humanos muestra baja permeabilidad al SNC y un alto metabolismo, por lo que no continúa como candidato clínico, aunque los autores la remarcan como una herramienta válida para el estudio en ratones⁵⁴.

Figura 8:  Derivados del compuesto VU0486846 con cambio de núcleo. A: Cambio a pirrolo[2,3-b]piridina. Modificado de⁵⁴ con la autorización American Chemical Society. Copyright (2018). B: Cambio a núcleo de lactama Modificado de⁶⁶con la autorización American Chemical Society. Copyright (2019). 

Bajo la misma estrategia el mismo grupo de investigación obtuvo derivados con núcleos de lactamas triazolo- y núcleo de imidazopiridinas. Este hecho es novedoso, pues normalmente los PAM M₁ prometedores hasta ese momento tenían un núcleo bicíclico. De entre esos derivados tricíclicos los autores resaltan principalmente el compuesto VU6005877, Figura 8-B, con buen perfil farmacocinético y una muy buena permeación en el SNC (Kp > 2), y lo señalan como un candidato para una caracterización más exhaustiva y estimar así su aptitud para la evaluación pre-clínica⁶⁶, si bien es cierto que a la fecha aún no ha acumulado la misma evidencia que el compuesto VU04866846.

Desempeño preclínico del compuesto VU0486846

Bajo el sustento de la hipótesis colinérgica para el tratamiento de síntomas cognitivos en Alzheimer y esquizofrenia, y las consideraciones de seguridad colinérgica, se ha desarrollado una amplia gama de compuestos que han ido modelando el perfil farmacológico deseable para un candidato terapéutico. En ese camino, los compuestos que han ido evolucionando a partir de la Xanomelina, el AC-42 y, más directamente, en el BQCA, deben su aptitud hacia dicho perfil, esto es, modular de forma alostérica sin actividad agonista y de forma selectiva el sub-receptor M₁.

Para el compuesto VU0486846, y como puede observarse en la Tabla 3, demuestra su actividad moduladora positiva al obtenerse una respuesta cercana al 80%, cuando se agrega una dosis de acetilcolina que en ausencia del PAM daría únicamente un 20% de respuesta, sin importar el grado de expresión del receptor. La poca o nula actividad agonista directa se refleja en que la concentración requerida para el 50% del efecto (EC50) directo (en ausencia del ligando natural, la acetilcolina) es 10 veces superior a la concentración EC50 como PAM.

Debe mencionarse que en este tipo de ensayos, donde el efecto modulador se evalúa con la EC 20 de acetil colina, no se observan los posibles efectos de una sobreestimulación del receptor in vivo, donde la concentración de acetilcolina puede alcanzar la EC 100⁷. Los ensayos de modulación alostérica no pueden realizarse a concentraciones del ligando natural cercanas al 100%, pues no sería posible validar el efecto en el aumento de la actividad (no es posible medir respuestas superiores al 100%)⁷⁸.

Sin embargo, los autores si determinaron que el efecto PAM es más pronunciado a mayores concentraciones de acetil colina, ya que la sobreestimulación del receptor M₁ puede provocar la aparición de convulsiones⁷, por lo que es un aspecto a tomar en cuenta en los estudios posteriores a llevarse a cabo en organismos vivos.

Otro de los aspectos a demostrar para que un candidato cumpla con el perfil desarrollado para esta línea de investigación es la selectividad por subtipo, y para el caso del compuesto VU0486846 los autores determinaron que únicamente posee acción sobre receptores M₁ y no así en los siguientes 4 subtipos de la familia, como se muestra en la Figura 5-A⁷. La demostración de la no interacción con el sitio ortoestérico se muestra en la Figura 5-B⁷, donde se demuestra la falta de desplazamiento del ligando marcado radiactivamente [³H]-NMS, el cual se une de manera débil al sitio ortoestérico del receptor y puede ser desplazado fácilmente por una sustancia que se una al mismo sitio, como es el caso de la atropina, pero no del VU0486846⁷.

De esta manera se puede decir que el VU0486846 muestra un perfil farmacológico óptimo (selectivo, no agonista, sin acción en el sitio ortoestétrico) para la estimulación del receptor M₁, lo que lo convierte en un candidato adecuado para el tratamiento del deterioro cognitivo en esquizofrenia y Alzheimer sin presentar, o al menos en menor medida, efectos adversos colinérgicos severos.

Desde el punto de vista de eficacia, y como se puede observar en la Figura 6-A, la administración de 1 mg/kg provoca un aumento del índice de reconocimiento en comparación del placebo, efecto que muestra una relación directa cuando la dosis se aumenta hasta 3 mg/kg (no así con el aumento hasta 10 mg/kg)⁷. De esta forma se demuestra que el compuesto VU0486846 genera un aumento en la capacidad cognitiva de procesamiento de la memoria y reconocimiento de objetos en este modelo.

La prueba de reconocimiento del miedo se llevó a cabo con el uso concomitante de risperidona, el cual es un antipsicótico que produce una disfunción cognitiva que se manifiesta como una pérdida del condicionamiento⁷. En la Figura 6-B se puede observar una reducción en la paralización del miedo, y el prometedor restablecimiento de dicho condicionamiento (y por lo tanto de las funciones cognitivas relacionadas) que se da en función de la dosis de VU0486846. La administración de risperidona prácticamente hace desaparecer el porcentaje de paralización que se observa cuando no se ha administrado dicho antipsicótico, mientras que la administración de VU0486846 genera un aumento de la paralización.

La principal desventaja encontrada para dicho compuesto radica en la limitación del compuesto para desarrollar formulaciones de mayor concentración, y es una de las características a tomar en cuenta para el desarrollo de un candidato clínico con un perfil superior, de manera que sea apto para la demostración de eficacia y seguridad en ensayos clínicos (no realizada hasta el momento en esta línea de investigación). En vista de que el principal salto y novedad introducido por el VU0486846 es el cambio en el núcleo, la estrategia que ha generado los derivados de la Figura 8, es consistente con los esfuerzos previos.

A pesar de que los resultados farmacológicos del compuesto VU0486846 son prometedores, la literatura revisada basa sus conclusiones principalmente en experimentos de reconocimiento de objetos y adquisición del miedo. La evaluación de sus derivados generará mayor evidencia y respaldo para su salto a fases clínicas en cuanto se utilicen modelos más complejos como, por ejemplo, modelos animales en los que se evalúe también el mecanismo patológico a nivel tisular.

Si bien es cierto que aún no se puede asegurar que alguno de estos compuestos vaya a convertirse en un producto en el mercado, resulta evidente que su línea de desarrollo cuenta con respaldo científico y estrategias de desarrollo claras. Esta línea de desarrollo puede convertirse en una línea de base para que otros grupos enfoquen su trabajo en la búsqueda de moduladores alostéricos con características similares e incluso, que esta estrategia de modulación pueda ser investigada para otros receptores u otros mecanismos fisiológicos, ampliando así el abanico de dianas farmacológicas que permitan el desarrollo de medicamentos cada vez más específicos y con un mejor perfil de seguridad.