Investigadores responsables: Gustavo Seoane – Daniela Gamenara – Estefania Dibello

Los carbohidratos, o hidratos de carbono, son el grupo más abundante de compuestos orgánicos presentes en la naturaleza. Durante décadas, se creía que la función principal de sus integrantes más simples se limitaba a ser la fuente de energía necesaria para hacer funcionar los procesos bioquímicos.¹ Sin embargo, en la década de 1980 se reconoció la importancia de la diversidad de estos compuestos y el papel fundamental que juegan en los procesos bioquímicos (reconocimiento intercelular, la participación en los procesos de infección bacteriana y viral, procesos de inflamación, y desarrollo neuronal, etc). Debido al avance en el entendimiento de las interacciones entre carbohidratos y proteínas, se ha desarrollado una nueva clase de compuestos conocidos como glicomiméticos (moléculas con estructura similar a los carbohidratos, pero que presentan alguna modificación).² Los glicomiméticos generalmente mejoran la estabilidad metabólica y presentan una mayor selectividad hacia la proteína blanco que los carbohidratos.

Esta línea de investigación comprende, la síntesis de azúcares y glicomiméticos utilizando, por un lado, estrategias organocatalíticas y por otro, usando como material de partida cis-ciclohexadienodioles obtenidos por oxidación microbiana de arenos.

Las estrategias organocatalíticas se centran en la preparación de los denominados azúcares raros e iminoazúcares, y utiliza como paso clave las reacciones aldólicas o de Mannich mediada por organocatalizadores. 

Dentro de las estrategias biocatalíticas, se desarrollan diferentes líneas de trabajo. Una de ellas se basa en la oligomerización de cis-ciclohexadienodioles mediante técnicas de polimerización click. Se busca controlar la reacción para obtener oligómeros cíclicos, los cuales pueden presentar propiedades similares a las ciclodextrinas funcionalizadas, a la vez que sean más fáciles de preparar. Otra, se orienta a la síntesis de glicomiméticos, como carbazúcares, e imino- y aza-azúcares. 

Sobre ellos, se trabaja en estudiar su potencial actividad como radiotrazadores para imagenología molecular (detección de infecciones ocultas), como antiparasitarios (anti-tripanosomátidos), o como antitumoral.

1.  J. L. Abad, M. Serra, F. Camps and G. Fabriàs, J. Org. Chem., 2007, 72, 760–764.
2. S. Sattin and A. Bernardi, in Carbohydrate Chemistry: Volume 41, The Royal Society of Chemistry, 2016, vol. 41, pp. 1–25.

Figura 1: Azúcares modificados, objetivos sintéticos de nuestro grupo para la posterior preparación de análogos de nucleósidos con potencial actividad antiviral.

(1) (a) De Clercq, E. Antiviral Res. 2010, 85, 19(b) De Clercq, E. J. Med. Chem. 2010, 53, 1438(c) Proudfoot, A. E.; Power, C. A.; Schwarz, M. K. Expert Opin. Investigational Drugs 2010, 19, 345(d) Esté, J. A.; Cihlar, T. Antiviral Res. 2010, 85, 25.
(2) (a) De Clercq, E. Med. Res. Rev. 2008, 28, 929(b) Martin, J. C.; Hitchcock, J. M.; de Clercq, E.; Prusoff, W. H. Antiviral Res. 2010, 85, 34(c) Ohrui, H. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 2009, 28, 772(d) Ko, O. H.; Hong, J. H. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 2009, 28, 761.
(3) De Clercq, E. Rev. Med. Virol. 2009, 19, 287.
(4) De Clercq, E. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 2004, 23, 457.

Proyectos asociados

• Estrategias catalíticas en la síntesis de glicomiméticos. Evaluación de su actividad anti-tripanosométido y antitumoral, en la etapa temprana del descubrimiento de fármacos. Financiación: ANII-FCE, Modalidad: I. $1.300.000, 2020-2022. Responsables: Daniela Gamenara y Estefanía Dibello.
• Síntesis enantioselectiva de compuestos bioactivos. Exploración de metodologías sintéticas y evaluación biológica. Financiación: CSIC, Modalidad: Grupos I+D. $3.400.000, 2019-2023. Responsable: Gustavo Seoane.
• Bio- y organocatálisis en la preparación enantioselectiva de productos bioactivos. Exploración de metodologías sintéticas y evaluación biológica. Financiación: CSIC, Modalidad: Grupos I+D. $2.000.000, 2015-2019. Responsable: Gustavo Seoane.
• “Síntesis, radiomarcado y evaluación in vivo de potenciales agentes diagnóstico de focos de infecciones ocultas mediante centellografía gamma” Financiación: CSIC, Modalidad I, I+D 2018, $U 1.250.000, 2019-2021. Responsables:  Mariella Terán y Margarita Brovetto. participación en calidad de Investigador asociado responsable de la síntesis.
• Catálisis en la síntesis de azúcares modificados. Síntesis del carboazúcar presente en Neplanocina A y derivados. Financiación: ANII-FCE, Modalidad: Iniciación a la Investigación, $252.000 (2013-2014) 
• Catálisis en la síntesis de nucleósidos modificados. Preparación de Neplanocina A. Financiación: CSIC, Modalidad I+D, $750.000 (2011-2013) 
• Síntesis de azúcares y nucleósidos modificados. Financiación: PDT-SECYT-MEC, Modalidad Cooperación Bilateral Argentina-Uruguay, $200.000, Movilidades (2008-2009) 
• Preparación quimioenzimática de azúcares modificados y sus correspondientes nucleósidos. Financiación: PDT-SECYT-MEC, Modalidad Cooperación Bilateral Argentina-Uruguay, $200.000, Movilidades (2006-2007) 

Publicaciones

“Readily accessible azido-alkyne-functionalized monomers for the synthesis of cyclodextrin analogues using click chemistry”, Daher, G.; Seoane, G., Org. Biomol. Chem. 2022, 20, 1690-1698.

“Chemoenzymatic Total Synthesis and Structural Revision of Ampelomins B, D, E, and epi-Ampelomin B”, Brindisi, C.; Vazquez, S.; Suescun, L.; Seoane, G.; Martín, V.; Brovetto, M. J. Org. Chem. 2019, 84, 15997–16002. doi: 10.1021/acs.joc.9b02472

“Stereoselective de novo synthesis of (5R)-3,4:5,6-di-O-isopropylidene-D-ribo-hexos-5-ulo-5,2-furanose” Dibello, E.; Suescun, L.; Seoane, G.*; Gamenara, D.* Tetrahedron: Asymmetry 2017, 28 (2), 344-348.

“Efficient synthesis of orthogonally protected rare L-hexoses and derivatives” Dibello, E.; Gamenara, D.*; Seoane, G.* Synthesis 2017, 49 (5), 1087-1092.

“Concise synthesis of orthogonally diprotected L-glyceraldehyde”. Dibello, E.; Brovetto, M.; Seoane, G.; Gamenara, D.  Tetrahedron Lett. 54 (44), 5895-5897, 2013.

“Concise chemoenzymatic synthesis of methyl 2,3-dideoxyriboside”. Ramos, J. C.; Bracco, P.; Mazzini, M.; Fernandez, J. R.; Gamenara, D.; Seoane, G. Tetrahedron: Asymmetry 21 (8), 969-972, 2010.