El Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB) ha desarrollado una herramienta informática que da información y compara un millón de moléculas, lo que sirve para acelerar el descubrimiento de nuevos fármacos y probar para otras enfermedades los que ya están en el mercado.
Según ha explicado el investigador del IRB Patrick Aloy, la nueva herramienta, denominada ‘Chemical Checker’, proporciona información procesada y armonizada de la bioactividad de un millón de moléculas pequeñas y ha sido desarrollada por el laboratorio de Bioinformática Estructural y Biología de Redes del IRB.
La nueva aplicación, de libre acceso y que publica la revista ‘Nature Biotechnology’, permite conocer cómo interactúa una molécula con el organismo, lo que es crucial a la hora de considerar su potencial terapéutico.
El ‘Chemical Checker’ ya se ha utilizado en el IRB para lograr revertir alteraciones genéticas propias del Alzheimer in vitro, utilizando medicamentos ya aprobados y compuestos experimentales.
También ha servido para identificar varios compuestos que podrían reemplazar a los tratamientos con ‘biológicos’, como las terapias con anticuerpos, que muestran una alta especificidad y eficiencia, pero son costosos y propensos a problemas farmacocinéticos.
«Visualizamos muchas aplicaciones para el Chemical Checker en el proceso de descubrimiento de fármacos, como, por ejemplo, consultas para priorizar el reposicionamiento de fármacos y las oportunidades de combinación, basadas en los rasgos de bioactividad deseados», ha detallado Aloy.
El ‘Chemical Checker’ se basa en el principio de similitud, es decir, los compuestos similares no solo muestran propiedades químicas análogas, sino que también muestran un comportamiento biológico similar.
Así, las moléculas con perfiles de sensibilidad celular similares, o que provocan efectos secundarios parecidos, a menudo tienen el mismo mecanismo de acción, incluso cuando sus estructuras químicas parecen no estar relacionadas.
El llamado ‘principio de similitud’ ha impulsado el descubrimiento de nuevos fármacos y el cálculo de las similitudes entre compuestos se encuentra detrás de la mayoría de los métodos utilizados a la hora de explorar nuevos compuestos.
Aloy ha explicado que un medicamento es a menudo una molécula orgánica (química) que interactúa con uno o varios receptores de proteínas (objetivos), desencadenando cascadas de acciones en las rutas biológicas (redes) y provocando resultados observables en ensayos celulares (células), pudiendo derivar en un fármaco que se administra a pacientes (clínica).
Según el investigador, ‘Chemical Checker’ aporta información de pequeñas moléculas en estos cinco niveles de complejidad creciente: química, objetivos, redes, células y clínica.
El ‘Chemical Checker’ ha dado lugar a una colaboración con Amazon para generar una base de datos de libre acceso para poner al alcance de investigadores de todo el mundo una cartera ampliada de moléculas con el potencial de combatir la COVID-19.
La experiencia de Amazon en «text mining, machine learning y comprensión del lenguaje natural» ha permitido incorporar el análisis automático de artículos científicos al Chemical Checker, ha añadido Aloy.
Para facilitar el acceso a los datos, el IRB ha creado un recurso web (https://chemicalchecker.org) que permite hacer búsquedas de similitud para un compuesto determinado, mientras que la plataforma COVID-19 está disponible en https://sbnb.irbbarcelona.org/covid19/.