Les eines de simulació impulsen una nova generació de teràpies basades en el silenciament de gens
Les proteïnes són molècules grans i complexes que exerceixen diverses funcions essencials en l’organisme. Es formen seguint les instruccions codificades en l’ADN: les cèl·lules, en llegir les lletres del seu ADN, produeixen una molècula intermèdia d’ARN que dona lloc a una determinada proteïna. La majoria de malalties es caracteritzen per presentar nivells alterats de proteïnes, que són causa o conseqüència de la mateixa afecció. En aquest context, l’ARN té un paper fonamental en aquelles malalties amb una alteració dels nivells de proteïnes, ja que fa de missatger intermediari entre l’ADN i la proteïna.
Les proteïnes són molècules grans i complexes que exerceixen diverses funcions essencials en l’organisme. Es formen seguint les instruccions codificades en l’ADN: les cèl·lules, en llegir les lletres del seu ADN, produeixen una molècula intermèdia d’ARN que dona lloc a una determinada proteïna. La majoria de malalties es caracteritzen per presentar nivells alterats de proteïnes, que són causa o conseqüència de la mateixa afecció. En aquest context, l’ARN té un paper fonamental en aquelles malalties amb una alteració dels nivells de proteïnes, ja que fa de missatger intermediari entre l’ADN i la proteïna.
Els últims anys, amb la finalitat de tractar diverses malalties, s’ha intensificat la recerca dirigida a bloquejar la producció de proteïnes mitjançant les molècules d’ARN. Ara, un estudi —publicat a la revista Nucleic Acids Research— ha dut a terme anàlisis computacionals i experimentals per produir models predictius capaços de determinar l’estructura, estabilitat, flexibilitat i biologia dels fàrmacs dirigits a l’ARN. El treball l’ha liderat Modesto Orozco, catedràtic de la Facultat de Química de la Universitat de Barcelona i cap del Laboratori de Modelització Molecular i Bioinformàtica de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), ubicat al Parc Científic de Barcelona (PCB), en col·laboració amb l’empresa biotecnològica Nostrum Biodiscovery.
La recerca experimental es va dur a terme al Laboratori de Bioinformàtica Experimental, dirigit per l’experta Isabelle Brun-Heath a l’IRB Barcelona. Les anàlisis es van fer en col·laboració amb les empreses biotecnològiques Biogen i Ionis Pharmaceuticals, líders a escala internacional, així com amb el Departament de Química Inorgànica i Orgànica de la Facultat de Química de la UB, l’Institut de Biomedicina de la UB (IBUB) i l’Institut de Química Física Rocasolano del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), a Madrid.
«El projecte vol establir les pautes per desenvolupar oligonucleòtids òptims dirigits a aquest pas intermedi en, potencialment, qualsevol procés de producció de proteïnes. Ara coneixem algunes de les modificacions específiques que han de patir aquestes molècules per millorar la seva termoestabilitat, especificitat i sensibilitat a la degradació per mecanismes cel·lulars», detalla Modesto Orozco, catedràtic del Departament de Bioquímica i Biomedicina de la UB.
«Les eines de simulació que hem desenvolupat són un exemple d’enginyeria de precisió, ja que hem estudiat sistemàticament totes les modificacions possibles en cada posició de les molècules candidates per amplificar-ne la funció», indica Vito Genna, antic investigador postdoctoral de l’IRB Barcelona i actual director del Departament d’Àcids Nucleics de Nostrum Biodiscovery.
Fins ara, la recerca d’aquests oligonucleòtids ha estat totalment experimental. Ara, l’empresa biotecnològica continuarà desenvolupant aquests predictors per construir una eina d’aprenentatge automàtic que guiarà els investigadors que treballen en aquest tipus de teràpies i els permetrà estalviar temps i diners.