Investigadores de la Universitat de Barcelona han desenvolupat un nou mètode computacional per al descobriment de molècules amb activitats biològiques que complementa les eines convencionals i permet un disseny més eficaç de fàrmacs. El projecte –publicat a la revista científica Nature Chemistry– ha estat liderat per Xavier Barril, investigador ICREA de l’Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), amb seu al Parc Científic de Barcelona, i de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació i també hi han participat el catedràtic Francisco Javier Luque i l’investigador en formació Sergio Ruiz Carmona, membres de la mateixa Facultat.

La millora de l’eficàcia i l’eficiència 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 s’unirà a la proteïna d’interès es basen en l’afinitat, és a dir, en l’estabilitat 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 s’ha 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 l’eficàcia dels millors processos actuals amb uns costos computacionals baixos. De fet, ja l’estem aplicant amb èxit a diversos projectes en l’àmbit del càncer o de les malalties infeccioses, entre d’altres”.
 

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 d’equilibri —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 entendre’l més bé i veure si fent models més complexos, encara podem millorar les nostres prediccions”, conclou l’investigador. L’equip de la Universitat de Barcelona ja està aplicant aquest mètode, que està obert a tota la comunitat científica.
 

• Referència de l’article:

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:10.1038/nchem.2660