IMPLEMENTACIÓN DE UN TRABAJO PRÁCTICO DE RELACIONES CUANTITATIVAS ESTRUCTURA-ACTIVIDAD (QSAR) EMPLEANDO MINERÍA DE BASES DE DATOS

RIBONE, S. R.; SCHENFELD, E.; QUEVEDO, M. A.

Córdoba

Congreso; VI Congreso Iberoameiraco de Ciencias Farmacéuticas; 2015

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba

Launidad temática ?Relaciones Cuantitativas Estructura-Actividad (QSAR)?, de laasignatura Farmacoquímica I, carrera de Farmacia (Fac. de Ciencias Químicas, UNC),ha representado tradicionalmente un desafío didáctico dadala diversidad e interdisciplinariedad de conceptos involucrados. Dicha unidad resultacentral en la enseñanza de la Química Medicinal, lo que motiva especialatención para la búsqueda e implementación de nuevas estrategias didácticas quepermitan abordar de manera eficiente la enseñanza de los conceptos teóricos yprácticos asociados. Desde la cátedra Farmacoquímica I (FCQ-UNC), se diseñó eimplementó un nuevo  trabajo práctico(TP) combinando acceso a bases de datos de información biomédica con  utilización de software de minería de datos y construcción automatizada de modelosmatemáticos multivariable. Cabe destacar que todas las herramientas utilizadas sonde acceso libre. La actividad se desarrolla en tres etapas: 1) Recopilaciónde información de actividad biológica: se emplean dos sitios WEB: a) la basede datos UniProt (www.uniprot.org), pararevisar la información biológica correspondiente al blanco terapéutico seleccionadopara el problema de estudio, b) acceso al servicio ChEMBL del Instituto Europeo de Bioinformática (https://www.ebi.ac.uk/chembl/) para obtenerlas estructuras químicas y datos de actividad biológica asociados al caso deestudio. La información completa se descarga libremente en la PC local.2) Procesamientoy análisis de datos:mediante la plataforma KNIME (https://www.knime.org/)¸se procesa de manera eficiente el alto número de datos de actividad biológica yestructuras químicas obtenidas en la etapa anterior. Empleando dos módulosadicionales: PaDEL-Descriptor (http://padel.nus.edu.sg/software/padeldescriptor/) y  RDKit (http://www.rdkit.org/), se calculan numerososdescriptores moleculares para la quimioteca en análisis, obteniéndose una tablaconteniendo la información ordenada por ensayo de actividad biológica y losdescriptores moleculares asociados. Es de destacar que no se debe invertirtiempo en confección manual de tablas o preparación de estructuras químicas, permitiendo enfocar la actividad práctica a losaspectos específicos relacionados con QSAR.3) Construccióny análisis de los modelos de QSAR: para obtener y evaluar los diferentesmodelos de QSAR se utilizan algoritmos informáticos de ?búsqueda iterativa con aprendizaje? implementado en el software McQSAR (http://users.abo.fi/mivainio/mcqsar/),cuya ejecución y configuración se implementó en un código automatizado (script) para obteneren formato resumidolos diferentes modelos de QSAR y sus correspondientes parámetros estadísticos.Dichos resultados constituyen el eje didáctico de análisis y discusión con losalumnos.Apartir de la actividad desarrollada, es posible abordar la temática de QSAR demanera eficiente y actualizada, abordando los conceptos desde una perspectivade la minería de bases de datos de actividad biológica.