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Predicen los efectos de las sustancias químicas en un 20% de las enfermedades

EFEFUTURO.- Científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona han desarrollado un modelo que predice los efectos de las sustancias químicas en un 20 % de las enfermedades humanas.

Uno de los centros de investigación biomédica en españa. EFE/Toni Garriga

Para elaborar el trabajo, que ha publicado la revista Nature Communications, los investigadores han analizado 10.000 moléculas químicas que contienen 98.077 fragmentos asociados a 1.176 condiciones patológicas, representativas de enfermedades humanas.
El análisis de fármacos, productos naturales y sustancias medioambientales ha permitido identificar los fragmentos químicos responsables de causar un efecto terapéutico o perjudicial para la salud humana, lo que puede ser de utilidad para generar fármacos con menos efectos secundarios, relacionar enfermedades y dar nuevos usos a fármacos ya aprobados.

Según ha explicado Patrick Aloy, que ha liderado la investigación, partiendo de las bases de datos que contienen información de miles de moléculas, entre medicamentos, sustancias naturales y agentes químicos medioambientales, han ideado este modelo predictor que permite asociar fragmentos químicos con efectos positivos o negativos para un 20 % de las enfermedades humanas”.

Hasta los años 80, los farmacólogos diseñaban una sustancia química y estudiaban el efecto que tenía en un organismo modelo.

Sin preocuparse en qué hacían aquellas sustancias a nivel molecular ni saber las proteínas que alteraban, se desarrollaron una gran cantidad de medicamentos para tratar todo tipo de enfermedades, pero esta práctica de ensayo y error que acumuló mucho conocimiento, se abandonó con la irrupción de la biología molecular.
Desde principios del siglo XXI, los fármacos se diseñan para alterar el comportamiento de proteínas o genes que previamente se saben afectados en una determinada patología, pero esta aproximación basada en el conocimiento biológico previo no está dando los frutos esperados.

El químico Miquel Duran, estudiante de doctorado que trabaja en biología de redes en el IRB Barcelona, se preguntó si la acumulación de datos actuales que relacionan la estructura química de sustancias a enfermedad por su efecto terapéutico o adverso, permitiría desarrollar un modelo predictor que relacionara una estructura química con el efecto que tendría en humanos.

“Lo que vemos es que, en efecto, tenemos suficiente información sobre estructuras químicas para predecir razonablemente bien los efectos que tendrán en un 20 % de todas las enfermedades humanas”, ha dicho Duran.

“Esto significa que la información de estructuras químicas, que en muchas ocasiones y sobre todo en el ámbito de la biología molecular no se tiene en cuenta, puede ser muy útil para la biomedicina, como por ejemplo para diseñar fármacos más seguros”, ha subrayado el investigador.

El estudio permite agrupar el conocimiento acumulado redescubriéndolo y organizándolo, y generar un 20 % de conocimiento nuevo gracias a la explotación de los datos informatizados.

Patrick Aloy ha indicado que el estudio sirve para disponer de información valiosa para evitar o propiciar el uso de determinados fragmentos químicos en el diseño de fármacos.

Por ejemplo, su modelo estima que hay un 40 % de fragmentos químicos con efectos terapéuticos que no se están incorporando en el diseño de fármacos mientras que, en cambio, hay fragmentos que causan efectos secundarios que se encuentran en muchos medicamentos.

Los investigadores señalan además que su estudio puede servir para detectar asociaciones entre dos enfermedades, la llamada comorbilidad -una lleva al desarrollo de otra- o comorbilidad inversa -una protege de desarrollar otra-, y para indicar nuevos posibles usos para fármacos ya aprobados. EFEFUTURO
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