Descubrimiento Computacional y Validación in vitro de Nuevos Inhibidores de Tirosinasa con Aplicaciones en las Industrias Cosmética y Farmacéutica

Los trastornos en la melanogénesis, como la hiper-pigmentación, las manchas relacionadas con la edad y ciertas formas de cáncer de piel, están vinculados a la sobreproducción de melanina en las capas basales de la piel. Este proceso de producción de melanina está catalizado por la enzima tirosinasa (EC.1.14.18.1), que facilita la oxidación enzimática del aminoácido tirosina hasta dopa-quinona. Debido a su relevancia biológica y su distribución en diversas especies a lo largo de la filogenia, la tirosinasa ha atraído el interés de la comunidad científica en la búsqueda de inhibidores potentes. Estos inhibidores podrían tener aplicaciones en diversos sectores, como la industria alimentaria (para retardar el proceso de descomposición de vegetales y vinos), la farmacéutica (en el tratamiento de enfermedades dérmicas), la cosmética (como agentes despigmentantes) y la agroquímica (como alternativa para el control de insectos dañinos en cultivos). Sin embargo, los compuestos disponibles en la actualidad, tanto para aplicaciones terapéuticas como industriales, presentan limitaciones en su perfil farmacocinético y toxicológico, y/o tienen problemas de efectividad.
En este contexto, acelerar el descubrimiento de nuevos inhibidores de tirosinasa (ITs) y su introducción al mercado tiene un impacto significativo en la comunidad científica e industrial. Sin embargo, el proceso de descubrimiento de estos compuestos es complejo y financieramente riesgoso. El uso de técnicas computacionales de diseño racional (DRY) emerge como una herramienta valiosa para reducir costos y tiempos de investigación, aumentando las probabilidades de éxito en la identificación de nuevos quimiotipos, o “cabezas de serie”, que puedan actuar como inhibidores de tirosinasa. Esta investigación tiene como objetivo combinar técnicas computacionales probadas con enfoques novedosos para identificar nuevos compuestos activos contra la tirosinasa, y mediante el diseño biosilico, optimizar estos agentes para que sean más potentes y menos tóxicos. Los compuestos identificados serán sintetizados y evaluados experimentalmente (WET-LAB) a través de ensayos in vitro.
Mediante esta investigación, se busca descubrir y desarrollar nuevas familias de compuestos químicos con una destacada acción inhibidora frente a la tirosinasa, con aplicaciones potenciales en las industrias médico- farmacéutica, agroquímica y cosmética. Además, todos los avances teóricos generados durante el proyecto se implementarán computacionalmente, desarrollando un software libre multiplataforma que automatice el proceso de descubrimiento de estos compuestos, basado en inteligencia artificial y sistemas expertos