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Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con la empresa de base tecnológica Biomol-Informatics, ha construido un sistema que permite conocer cómo son las proteínas en el momento exacto de su actividad química. El método, basado en técnicas físicas de mecánica cuántica, utiliza sistemas de análisis y virtualización de datos.
Un grupo de bioinformáticos, biólogos y físicos de Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) junto con la empresa de base tecnológica Biomol-Informatics, ha desarrollado un sistema que permite conocer cómo son las proteínas en el momento exacto de su actividad química.
El método, basado en técnicas físicas de mecánica cuántica, utiliza sistemas de análisis y virtualización de datos y sus detalles han sido publicados en la revista Biochemistry.
“La ventaja del nuevo método computacional es que podemos comenzar a fabricar nuevas moléculas que encajen como un guante en la proteína simulada y que así modulen su actividad. Esto ya lo hicimos con una proteína bacteriana y diseñamos hasta tres nuevas moléculas que serán probablemente el germen de una nueva familia de antibióticos”, explica Paulino Gómez-Puertas, investigador del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-Universidad Autónoma de Madrid).
Oncogén humano HRas
Las proteínas participan en multitud de procesos ligados a la salud y la enfermedad. El diseño inteligente de fármacos se basa en conocer la estructura de las proteínas a niveles de detalle atómicos para poder ajustar de forma exacta los nuevos compuestos químicos que se convertirán en medicamentos.
El nuevo método ya fue utilizado con éxito por este grupo de científicos con el oncogén humano HRas, implicado en cáncer. Ahora lo han repetido con la proteína F1-ATPasa, que se ocupa de suministrar energía a las células y que está implicada en procesos de enfermedades, entre ellas, algunos tipos de cáncer.
Referencia bibliográfica:
Fernando Martín-García, Jesús I. Mendieta-Moreno, Íñigo Marcos-Alcalde, Paulino Gómez-Puertas, y Jesús Mendieta. "Simulation of Catalytic Water Activation in Mitochondrial F1-ATPase Using a Hybrid Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Approach: An Alternative Role for β-Glu 188". Biochemistry. DOI: 10.1021/bi301109x.
Estos materiales están compuestos únicamente de proteínas, capaces de entregar de forma prolongada en el tiempo, nanopartículas que pueden dirigirse a células tumorales específicas y destruirlas. Imitan a los gránulos secretores naturales del sistema endocrino y han sido probados con éxito en modelos de ratón con cáncer colorrectal.
Un equipo de la Universidad Rey Juan Carlos está abordando el reto de definir y diseñar cómo se visualizará este gemelo virtual para simular distintos cambios de medicación y de tratamientos en esquizofrenia, ictus y epilepsia.
