Toxicoforo

a toxicóforo es una estructura química o una porción de una estructura (por ejemplo, un grupo funcional) que está relacionado con las propiedades tóxicas de un químico. Los toxicóforos pueden actuar directamente (por ejemplo, dioxinas) o pueden requerir activación metabólica (por ejemplo, nitrosaminas específicas de tabaco).

La mayoría de las sustancias tóxicas ejercen su toxicidad a través de alguna interacción (por ejemplo, enlace covalente, oxidación) con macromoléculas celulares como proteínas o ADN. Esta interacción conduce a cambios en la bioquímica celular normal y la fisiología y los efectos tóxicos aguas abajo. Ocasionalmente, el toxicóforo requiere bioactivación, mediado por enzimas, para producir un metabolito más reactivo que sea más tóxico. Por ejemplo, las nitrosaminas específicas del tabaco se activan por las enzimas Citocromo P450 para formar una sustancia más reactiva que puede unirse covalentemente al ADN, causando mutaciones que, si no se reparan, pueden provocar cáncer. En general, diferentes compuestos químicos que contienen el mismo toxicóforo provocan efectos tóxicos similares en el mismo sitio de toxicidad.

Los químicos medicinales y los biólogos estructurales estudian toxicóforos para predecir (y con suerte evitar) compuestos potencialmente tóxicos temprano en el proceso de desarrollo de fármacos. Los toxicóforos también se pueden identificar en compuestos de plomo y eliminar o reemplazar más tarde en el proceso con restos menos tóxicos. Ambas técnicas, in silico (predictivo) y a posteriori (experimental), son áreas activas de investigación y desarrollo de quimioinformática, dentro del campo conocido como toxicología computacional . Por ejemplo, en los Estados Unidos, el Centro Nacional de Toxicología Computacional de la EPA patrocina varias bases de datos de toxicidad basadas en el modelado predictivo, así como los métodos experimentales de detección de alto rendimiento.