“Aplicamos métodos computacionales para estudiar interacciones moleculares en sistemas biológicos”

En el marco del ciclo de charlas “De la Ciencia a la Tecnología” que organiza el Centro de Simulación Computacional ubicado en el Polo Científico y Tecnológico de Buenos Aires, Claudio Cavasotto, investigador independiente del CONICET, habló sobre la teoría de la simulación computacional en sistemas biomoleculares, cómo aplicarla al diseño racional de fármacos, y las limitaciones de esta metodología.

El área de investigación en la que trabaja Cavasotto en el Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA, CONICET- Instituto Partner de la Sociedad MaxPlanck), comprende el modelado biomolecular y el diseño racional de fármacos.

“Aplicamos métodos computacionales para estudiar interacciones moleculares en sistemas biológicos y de allí diseñar moléculas que modulen blancos de interés farmacéutico, en estrecha colaboración con investigadores experimentales”, señaló.

Durante su exposición detalló cómo se trabaja en su grupo de investigación con este tipo de herramientas, y explicó que “se crea un modelo que representa el sistema molecular de interés, y se utilizan programas de simulación para estudiar las interacciones intra e inter-moleculares, la evolución dinámica del sistema, y eventualmente las propiedades termodinámicas del mismo”. También agregó que “la simulación computacional se ha convertido en una herramienta de capital importancia en el estudio de sistemas moleculares tanto en la física, la química y la biología”.

Además, durante la charla se explicaron brevemente las herramientas claves para el diseño de nuevos fármacos, como el cálculo de energía libre de unión utilizando tanto métodos de mecánica clásica como cuántica, modelado por homología, y cribado virtual automatizado (high-throughput docking).

Cavasotto comentó que en el diseño de fármacos asistido por computadora “lo primero que se intenta descubrir es el target, es decir el blanco molecular que sería importante modular para tener un efecto terapéutico. Tras su identificación se pueden empezar a evaluar compuestos, y aquellos que se unan a dicho target podrán ser optimizados en función de una mejor afinidad y un perfil farmacológico adecuado”.

Para el investigador, en esta etapa la simulación computacional se ha revelado como una herramienta de enorme valor para descubrir, diseñar y optimizar moléculas de una forma racional, con un importante ahorro de tiempo y dinero. “Finalmente se hacen estudios pre-clínicos y clínicos, y eventualmente el fármaco entra en el mercado”, puntualizó.

Para concluir hizo un breve recorrido histórico sobre la evolución del diseño de fármacos asistido por computadora, e hizo hincapié en que “hoy día cualquiera puede comprarse una PC, bajar un programa gratuito y hacer simulaciones. Pero hay que ser extremadamente cauto con esta práctica; que sea relativamente sencillo obtener algún resultado numérico –lo que invariablemente ocurre luego de una simulación-, no es sinónimo de éxito.  Es necesario un background adecuado para entender los fundamentos de la teoría de simulación, interpretar coherentemente los resultados, y sacar conclusiones lógicas”, concluyó.