Nou mètode computacional per dissenyar fàrmacs de manera més eficient

D'esquerra a dreta, els investigadors de la UB que han participat en la recerca: Francisco Javier Luque, Sergio Ruiz Carmona i Xavier Barril.
D'esquerra a dreta, els investigadors de la UB que han participat en la recerca: Francisco Javier Luque, Sergio Ruiz Carmona i Xavier Barril.
Recerca
(01/12/2016)

Investigadors de la Universitat de Barcelona han desenvolupat un mètode computacional més eficaç per identificar nous fàrmacs. El treball, publicat a la revista científica Nature Chemistry, planteja una nova manera dʼafrontar el descobriment de molècules amb activitats biològiques. Com que es basa en un principi diferent, el mètode complementa les eines convencionals i permet avançar en el camí del disseny racional de fàrmacs. Lʼinvestigador ICREA Xavier Barril, de la Facultat de Farmàcia i Ciències de lʼAlimentació i de lʼ Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), ha liderat aquest projecte, en el qual també han participat el catedràtic Francisco Javier Luque i lʼinvestigador en formació Sergio Ruiz Carmona, membres de la mateixa Facultat.

D'esquerra a dreta, els investigadors de la UB que han participat en la recerca: Francisco Javier Luque, Sergio Ruiz Carmona i Xavier Barril.
D'esquerra a dreta, els investigadors de la UB que han participat en la recerca: Francisco Javier Luque, Sergio Ruiz Carmona i Xavier Barril.
Recerca
01/12/2016

Investigadors de la Universitat de Barcelona han desenvolupat un mètode computacional més eficaç per identificar nous fàrmacs. El treball, publicat a la revista científica Nature Chemistry, planteja una nova manera dʼafrontar el descobriment de molècules amb activitats biològiques. Com que es basa en un principi diferent, el mètode complementa les eines convencionals i permet avançar en el camí del disseny racional de fàrmacs. Lʼinvestigador ICREA Xavier Barril, de la Facultat de Farmàcia i Ciències de lʼAlimentació i de lʼ Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), ha liderat aquest projecte, en el qual també han participat el catedràtic Francisco Javier Luque i lʼinvestigador en formació Sergio Ruiz Carmona, membres de la mateixa Facultat.

La millora de lʼeficàcia i lʼeficiència en el descobriment de fàrmacs és un objectiu clau en la recerca farmacològica. En aquest procés es busquen molècules que es puguin unir a una proteïna diana i modificar-ne el comportament segons les necessitats clíniques. «Tots els mètodes actuals per predir si una molècula sʼunirà a la proteïna dʼinterès es basen en lʼafinitat, és a dir, en lʼestabilitat termodinàmica del complex. El que nosaltres demostrem és que les molècules també han de formar complexos estructuralment estables (rígids), i que és possible distingir entre actius i inactius simplement mirant quant costa trencar algunes interaccions concretes», explica el professor Xavier Barril.

Aquest enfocament sʼha aplicat en un programari que identifica les molècules amb més possibilitats per acoblar-se a les proteïnes diana. «El mètode permet seleccionar molècules que poden ser punts de partida per crear nous fàrmacs», explica Barril. «A més —continua—, el procés és complementari amb els mètodes existents i permet multiplicar per cinc lʼeficàcia dels millors processos actuals amb uns costos computacionals baixos. De fet, ja lʼestem aplicant amb èxit a diversos projectes en lʼàmbit del càncer o de les malalties infeccioses, entre dʼaltres».

Una nova visió dels complexos fàrmac-proteïna

Aquest treball introdueix una nova manera de pensar respecte als complexos fàrmac-proteïna. «Ja no mirem tan sols la situació dʼequilibri —en què les dues molècules formen les millors interaccions possibles—, sinó que també pensem com es trencarà el complex, quins són els punts de ruptura i com podem millorar aquestes molècules per fer-les més resistents a la separació. Ara ens cal aprofundir en aquest fenomen per entendreʼl més bé i veure si fent models més complexos, encara podem millorar les nostres prediccions», conclou lʼinvestigador. Lʼequip de la Universitat de Barcelona ja està aplicant aquest mètode, que està obert a tota la comunitat científica.

Referència de lʼarticle:

Ruiz-Carmona, S.; Schmidtke, P.; Luque, F. J.; Baker, L.; Matassova, N.; Davis, B.; Roughley, S.; Murray, J.; Hubbard, R., i 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