Identification of pathways and markers involved in drug-induced nephrotoxicity: an innovative approach
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Identificação de vias e marcadores envolvidos na nefrotoxicidade induzida por drogas: uma abordagem inovadora
Primeiro orientador
Membros da banca
Nádia Rezende Barbosa Raposo
Leonardo Augusto de Almeida
Gloria Regina Franco
Pedro Pires Goulart Guimarães
Leonardo Augusto de Almeida
Gloria Regina Franco
Pedro Pires Goulart Guimarães
Resumo
The safety of new chemical entities (NCEs) is an important step in drug development, and the use of biomarkers and humanized models can improve preclinical and clinical predictability. Early detection of renal injuries is crucial to prevent the severity of renal diseases. In this study, it was applied multifariousness approaches in an innovative way to identify markers and pathways involved in drug-induced nephrotoxicity. It was explored how to evaluate and identify potential markers and pathways using combined computational tools and in vitro studies. The results of the computational analysis are presented in interaction networks, predicting the interactions between drugs, renal side effects and genes. To evaluate these interactions in vitro, protein expression was evaluated, and a molecular docking were developed to better understand the binding between two of the drugs and one receptor/marker. In addition, in vitro evaluation was further carried out to detect pathways involved. Using this innovative approach in risk assessment and regulatory decision making in drug development processes, the results obtained demonstrate that these tools used together can lead to safer treatments, early detection of diseases and improved human health.
Abstract
A segurança de novas entidades químicas (NCEs) é um passo importante no desenvolvimento de medicamentos, e o uso de biomarcadores e modelos humanizados pode melhorar a preditividade pré-clínica e clínica. A detecção precoce de lesões renais é crucial para prevenir a gravidade das doenças renais. Neste estudo, foram aplicadas abordagens multifacetadas de forma inovadora para identificar marcadores e vias envolvidas na nefrotoxicidade induzida por drogas. Foi explorado como avaliar e identificar potenciais marcadores e vias usando ferramentas computacionais combinadas e estudos in vitro. Os resultados da análise computacional são apresentados em redes de interação, prevendo as interações entre drogas, efeitos colaterais renais e genes. Para avaliar essas interações in vitro, a expressão de proteínas foi avaliada e um docking molecular foi desenvolvido para entender melhor a ligação entre duas das drogas estudadas e um receptor/marcador. Além disso, a avaliação in vitro foi realizada para detectar as vias envolvidas. Utilizando essa abordagem inovadora na avaliação de riscos e na tomada de decisão regulatória em processos de desenvolvimento de medicamentos, os resultados obtidos demonstram que essas ferramentas, usadas em conjunto, podem levar a tratamentos mais seguros, detecção precoce de doenças e melhoria da saúde humana.
Assunto
Inovações tecnológicas, Biotecnologia farmacêutica, Marcadores biológicos, Nefrotoxicologia
Palavras-chave
Biomarkers, In vitro analysis, Computational analysis, Biological networks