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UCSD CREA UN MÉTODO COMPUTATIVO PARA DESARROLLAR NUEVOS DROGAS

Hola y mil gracias por leerme. En el teclado Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a contar sobre UCSD CREA UN MÉTODO COMPUTATIVO PARA DESARROLLAR NUEVOS DROGAS

NOTICIAS DE CIENCIA E INGENIERÍA

Una nueva técnica computacional desarrollada por investigadores de la Universidad de California en San Diego (UCSD) y publicada en el 22 de mayo Journal of the American Chemical Society proporciona una imagen más realista de cómo se comportan los fármacos potenciales y sus dianas moleculares en condiciones normales. El método modela los objetivos de los fármacos como estructuras flexibles que se estiran y se doblan a temperatura ambiente en lugar de objetos rígidos. El nuevo enfoque también es mucho más rápido que los métodos de laboratorio y debería complementarlos reduciendo el tiempo que lleva desarrollar nuevos fármacos potentes.

«La carrera es entre procedimientos de laboratorio sofisticados y sus análogos computacionales», dijo el líder del equipo J. Andrew McCammon, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y profesor de farmacología de UCSD que ocupa la cátedra Joseph Mayer de Química Teórica. “Nuestro método prueba y compite con costosos métodos de laboratorio que se basan en miles de pruebas de moléculas casi similares. Y no requiere síntesis y purificación de proteínas, ni está limitado por el tamaño de las moléculas ”. Para sus cálculos, el grupo de McCammon usó computadoras en el San Diego Supercomputer Center (SDSC) y un» sitio satélite «SDSC en el UCSD.

Los fármacos son típicamente moléculas pequeñas (denominadas «ligandos») que se unen estrechamente a alguna proteína receptora diana, inhibiendo o mejorando la actividad de las proteínas. Los diseñadores de fármacos modernos suelen comenzar con la estructura cristalina de la proteína receptora. «Los diseñadores luego intentan averiguar dónde podrían estar los sitios probables para unir un ligando», dijo McCammon. «Pero casi todos los métodos tratan la estructura cristalina como un objeto rígido, cuando la estructura es en realidad una instantánea congelada de una molécula que siempre está en movimiento a temperatura ambiente».

El nuevo método UCSD toma muestras de los movimientos del receptor más grande y luego observa cómo el ligando se une a un «conjunto» de conformaciones de receptores. «Los ligandos pequeños pueden unirse con más fuerza mientras el receptor está en una posición alargada o rizada muy diferente de la conformación cristalina original», dijo Jung-Hsin Lin, investigador postdoctoral del grupo de McCammon que desarrolló el método junto con McCammon y dos estudiantes de posgrado, Alex Perryman y Julie Schames.

Los investigadores probaron el método en un receptor del fármaco FK506 (también llamado tacrolimus), un potente supresor del sistema inmunológico que se utiliza para prevenir el rechazo de órganos trasplantados. El FK506 natural se derivó de un hongo del suelo y fue desarrollado como fármaco por la Compañía Fujisawa de Japón. Pero debido a los efectos secundarios, los científicos están buscando análogos menos tóxicos de FK506. En 1996 y 2000, científicos de compañías farmacéuticas publicaron dos métodos de laboratorio para realizar tales investigaciones.

«El método computacional para hacer la misma investigación es lo que hemos desarrollado», dijo Lin. «A esto lo llamamos el esquema de ‘complejo relajado'», dijo Lin, «porque primero permitimos que la proteína receptora se relaje en cualquier conformación posible, luego creamos complejos de receptor y ligando computacionales para probar la afinidad de unión. Esto nos permite usar un enfoque fundamental para construir los mejores ligandos para un receptor «.

El método podría aplicarse a todos los tipos imaginables de fármaco para los que se esperan estructuras tridimensionales o estructuras para la diana a la que se uniría el fármaco. Aunque computacionalmente intensivo, McCammon señaló que al evitar un enfoque de fuerza bruta en el laboratorio (que implica la síntesis y purificación de proteínas, síntesis de muchos ligandos y una gran cantidad de pruebas), los diseñadores de fármacos pueden ser capaces de ahorre tiempo y dinero con el nuevo método.

Las computadoras utilizadas para el estudio incluyeron Blue Horizon, una supercomputadora de IBM ubicada en el San Diego Supercomputer Center, y el grupo de satélites Keck II (financiado por la Fundación WM Keck de Los Ángeles) en Urey Hall. «Las conexiones de alta velocidad convierten todas estas máquinas en una sola red, en la que nuestros cálculos se pueden hacer muy rápidamente», dijo McCammon.

La investigación fue apoyada en parte por el Instituto Médico Howard Hughes (Investigación para McCammon y beca predoctoral para Alex Perryman), la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación WM Keck y el Recurso Nacional de Computación Biomédica en SDSC. Blue Horizon y SDSC también cuentan con el respaldo de NSF a través de la Asociación Nacional para Infraestructura Computacional Avanzada.

Sitio web: http://www.sdsc.edu

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