Aplicaciones de los agentes alquilantes

Los agentes alquilantes son moléculas que reaccionan con átomos nucleofílicos y forman un nuevo enlace covalente, transfiriéndole uno o varios carbonos. En el caso más sencillo, cuando la transferencia es de un único átomo de carbono, el proceso se llama metilación.

El gas mostaza de azufre, usado como arma química durante la Primera Guerra Mundial, es el primer agente alquilante usado para el tratamiento del cáncer. Su estudio como agente anticancerígeno se derivó de la observación de la supresión en la producción de células sanguíneas durante varios días en víctimas intoxicadas con este compuesto.

Posteriores estudios demostraron que estas moléculas reaccionan con las bases de ADN, especialmente con la guanina. Distintos agentes alquilantes pueden formar ya sea uno o dos enlaces con estas bases bloqueando así el mecanismo de replicación celular y algunos procesos de reparación de ADN, generando citotoxicidad.

Los agentes alquilantes también pueden reaccionar con proteínas, principalmente con grupos amino y tiol. Se propone que esto lleva a la pérdida de la actividad de la proteína, interrumpiendo así los procesos metabólicos en que participa.

Se han desarrollado distintos tipos de agentes alquilantes, modificando la estructura química a fin de moderar su reactividad. Una gran parte de la investigación sobre estos compuestos está enfocada a su uso como agentes anticancerígenos. En FUJIFILM Wako le ofrecemos una variedad de agentes alquilantes de la más alta calidad para apoyarle en su investigación:

Busulfan (029-09352)

Un agente alquilante bifuncional del grupo de los alquilsulfonatos, con efectos inmunosupresores notorios, pero que afecta de menor manera a las células linfoides. Es usado en el tratamiento de la leucemia mieloide crónica, así como en combinación previo a un trasplante de médula ósea.

Ciclofosfamida (030-12953)

Es una oxazafosforina que requiere de activación hepática. Por su efecto inmunosupresor es usada en el tratamiento del síndrome nefrótico, mientras que como antineoplásico se usa en el tratamiento de sarcomas y otros tumores sólidos.

Dacarbacina (043-29953)

La dacarbacina es un profármaco que requiere activación hepática y pertenece al grupo de los triazenos. Es usado en el tratamiento de melanomas malignos, linfoma de Hogdkin y sarcomas de tejidos blandos.

Además de su uso como fármacos, la comprensión del mecanismo de acción de los agentes alquilantes ha permitido su uso en otras áreas de la investigación de la biología molecular.

Algunos agentes alquilantes como el metil y el etil metanosulfonato, la N-metil-N-nitrosourea o la N-metil-N’-nitro-N-nitrosoguanidina son usados como inductores de daño al ADN. De esta manera permiten estudiar los mecanismos de respuesta a dicho daño, de reparación y de mutagénesis.

Los distintos agentes tienden a alquilar preferentemente distintas posiciones N- u O- en guaninas y adeninas, generando diversas respuestas que van desde el bloqueo de la replicación a la inducción de mutaciones, ya sea puntuales o por intercambio de cromátidas hermanas. Esto activa mecanismos de reparación diferentes como la eliminación de las bases metiladas, y en otros casos, la activación de la apoptosis.

El uso de agentes alquilantes conocidos ha permitido el desarrollo de métodos para cuantificar el daño al ADN nuclear de plantas. Estos métodos son usados como un marcador para monitorear la contaminación ambiental por sustancias genotóxicas.

La capacidad de los agentes alquilantes de reaccionar con grupos sulfhidrilo en las proteínas, particularmente con los residuos de cisteína, bloqueando así posteriores reacciones ha sido aprovechada para la identificación de péptidos conteniendo cisteínas, para evitar la reformación de enlaces disulfuro tras su reducción y facilitar el estudio de proteínas básicas, así como para facilitar el estudio de otras modificaciones postraduccionales, entre otros ejemplos.

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Bibliografía:

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