Modelos bioinformáticos y estudio de receptores de proteínas mediante el uso de redes complejas para el desarrollo y diseño de fármacos eficaces en patologías del sistema nervioso central

Abstract

La búsqueda y desarrollo de fármacos eficaces para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas ha generado grandes expectativas, debido a la relevancia que tienen sobre la economía de los sistemas sanitarios y la tremenda carga y desgaste que sufren familia y cuidadores. Por ello, la industria farmacéutica se ha volcado sobre estas patologías en las últimas tres décadas, pero las dificultades de realizar ensayos sobre el SN provoca que los gastos y tiempos de investigación se disparen, limitando de forma considerable la rentabilidad de los procesos tradicionales en el desarrollo de nuevos medicamentos. Es en este apartado donde realiza sus aportaciones el diseño de fármacos, dedicando una parte del mismo al desarrollo de modelos matemáticos que permitan predecir propiedades de interés para una gran variedad de sistemas químicos incluyendo moléculas de bajo peso molecular, polímeros, biopolímeros, sistemas heterogéneos, formulaciones farmacéuticas, conglomerados de moléculas e iones, materiales, nano-estructuras y otros. En dicho sentido, los estudios QSAR (Quantitative Structure-Activity-Relationships) son usados cada vez mas como herramientas para el descubrimiento molecular. Estos modelos QSAR pueden ser diseñados para que predigan la probabilidad de que un fármaco sea efectivo contra una enfermedad degenerativa determinada ya sea la enfermedad de Parkinson, Alzheimer o cualquier otra, actuando sobre una diana molecular específica. En esta memoria presentamos de manera conjunta la revisión de modelos previos y trabajos específicos novedosos, en los que se han introducido nuevos índices numéricos utilizados para describir tanto la estructura molecular de fármacos como la estructura macromolecular de sus dianas o receptores (proteínas y/o ADN/ARN). Con estos ITs hemos sido capaces de desarrollar nuevos modelos multiQSAR de gran interés por su doble función en la predicción de fármacos y sus dianas moleculares. Estos trabajos permitirán la introducción de nuevos conceptos teóricos y la evolución hacia modelos con posibles aplicaciones en la búsqueda de nuevos fármacos neuroprotectores útiles en el tratamiento de las enfermedades de Parkinson y Alzheimer y/o nuevas dianas moleculares para estos fármacos. Este tipo de investigación abarca un área general-básica en la que interactúan la Bioinformática y la Quimioinformática.