Nuevo método computacional para diseñar fármacos de modo más eficiente

Investigadores de la Universidad de Barcelona han desarrollado un método computacional más eficaz para identificar nuevos fármacos. El trabajo, publicado en la revista científica Nature Chemistry, plantea una nueva forma de afrontar el descubrimiento de moléculas con actividad biológica. Puesto que se basa en un principio distinto, el método complementa las herramientas convencionales y permite avanzar en el camino del diseño racional de fármacos. El investigador ICREA Xavier Barril, de la Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona (IBUB), ha liderado este proyecto, en el que también han participado el catedrático Francisco Javier Luque y el investigador en formación Sergio Ruiz Carmona, miembros de la misma Facultad.

La mejora de la eficacia y la eficiencia en el descubrimiento de fármacos es un objetivo clave en la investigación farmacológica. En este proceso, se buscan moléculas que se puedan unir a una proteína diana y modificar su comportamiento según las necesidades clínicas. «Todos los métodos actuales para predecir si una molécula se unirá a la proteína de interés se basan en la afinidad, es decir, en la estabilidad termodinámica del compuesto. Lo que nosotros demostramos es que las moléculas también han de formar complejos estructuralmente estables (rígidos), y que es posible distinguir entre activos e inactivos simplemente comprobando cuánto cuesta romper algunas interacciones concretas», explica el profesor Xavier Barril.

Este enfoque se ha aplicado a un software que identifica las moléculas con más posibilidades para acoplarse a las proteínas diana. «El método permite seleccionar moléculas que pueden ser puntos de partida para crear nuevos fármacos», explica Barril. «Además —prosigue—, el proceso es complementario a los métodos existentes y permite multiplicar por cinco la eficacia de los mejores procesos actuales con unos costes computacionales bajos. De hecho, ya lo estamos aplicando con éxito en diversos proyectos del ámbito del cáncer o de las enfermedades infecciosas, entre otros».

Una nueva visión de los complejos fármaco-proteína

Este trabajo introduce una nueva forma de pensar respecto a los complejos fármaco-proteína. «Ya no atendemos solo a la situación de equilibrio —en la que las dos moléculas forman las mejores interacciones posibles—, sino que también pensamos en cómo se romperá el complejo, cuáles son los puntos de ruptura y cómo podemos mejorar estas moléculas para hacerlas más resistentes a la separación. Ahora tenemos que profundizar en este fenómeno para entenderlo mejor y ver si haciendo modelos más complejos, todavía podemos mejorar nuestras predicciones», concluye el investigador. El equipo de la Universidad de Barcelona ya está aplicando este método, que está abierto a toda la comunidad científica.

Referencia del artículo:

Ruiz-Carmona, S.; Schmidtke, P.; Luque, F. J.; Baker, L.; Matassova, N.; Davis, B.; Roughley, S.; Murray, J.; Hubbard, R., y Barril, X. «Dynamic undocking and the quasi-bound state as tools for drug discovery». Nature Chemistry, octubre de 2016. Doi: doi:10.1038/nchem.2660

Imagen: De izquierda a derecha, los investigadores de la UB Francisco Javier Luque, Sergio Ruiz Carmona y Xavier Barril.