Computer Assisted Drug Design

El diseño asistido por computador remoto (o computadora u ordenador), abreviado como DAO (Diseño Asistido por Ordenador) pero más conocido por sus siglas inglesas CAD (Computer Aided Design), es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y a otros profesionales del diseño en sus respectivas actividades. También se llega a encontrar denotado con una adicional "Dc=0" en las siglas CADD, diseño y bosquejo asistido por computadora (Computer Aided Drafting and Design).

Quízas Ustedes han oído durante los últimos años palabras y conceptos nuevos en la rama química-farmacéutica, que no son muy familiares, por su origen casi únicamente en inglés, como p.ej. Combinatorial Chemistry, Building Block Libraries, Computational Chemistry, Computer-assisted drug design (CADD), QSAR, High Throughput Screening (HTS), etc., que significan: Química Combinatoria, Bibliotecas de Unidades de Ensamblaje, Química Computacional, Diseño de Fármacos asistido por Computadora, Relación Cuantitativa entre Estructura y Actividad, Rastreo de Proceso de Alto Rendimiento.

Detrás de estas palabras se esconde una verdadera revolución en la estrategia de la síntesis y evaluación para obtener nuevos fármacos. El motor detrás de estos cambios radicales es la presión económica: hasta la mitad de esta década, el costo por fármaco activo encontrado, aumentó exponencialmente llegando a sólo 4 activos por cada 1000 empleados y año, con un tiempo de hasta 15 años entre descubrimiento y posición en el mercado. Las nuevas técnicas prometen según estimaciones, 14 nuevos activos por 1000 empleados/año, acortándose el tiempo hasta el lanzamiento a 8-10 años, con el decrecimiento (se espera un factor 10) correspondiente en el costo del desarrollo de un nuevo fármaco, que hoy en día es, con más de 360 millones Dólares por cada nuevo activo comercializado, lo que es demasiado alto. La mayoría de los avances descritos 'nacieron' en el ámbito de la Biotecnología e Ingeniería Genética. La presente exposición no enfoca esta parte, sino más bien sus avances para el desarrollo de fármacos nuevos "clásicos".

En este video podemos apreciar el uso de las diferentes herramientas que provee el modelamiento molecular: docking (interaccion ligando-receptor), dinamica molecular (predecir la estabilidad del complejo), optimizacion geometrica (estructura mas estable).

Bioinformatica

De igual forma diremos que la bioinformática, según una de sus definiciones más sencillas, es la aplicación de tecnología de computadores a la gestión y análisis de datos biológicos. Los términos bioinformática, biología computacional y, en ocasiones, biocomputación, utilizados en muchas situaciones como sinónimos, hacen referencia a campos de estudios interdisciplinarios muy vinculados, que requieren el uso o el desarrollo de diferentes técnicas que incluyen informática, matemática aplicada, estadística, ciencias de la computación, inteligencia artificial, química y bioquímica para solucionar problemas, analizar datos, o simular sistemas o mecanismos, todos ellos de índole biológica, y usualmente (pero no de forma exclusiva) en el nivel molecular. El núcleo principal de estas técnicas se encuentra en la utilización de recursos computacionales para solucionar o investigar problemas sobre escalas de tal magnitud que sobrepasan el discernimiento humano. La investigación en biología computacional se solapa a menudo con la biología de sistemas.
Los principales esfuerzos de investigación en estos campos incluyen el alineamiento de secuencias, la predicción de genes, montaje del genoma, alineamiento estructural de proteínas, predicción de estructura de proteínas, predicción de la expresión génica, interacciones proteína-proteína, y modelado de la evolución.

Una constante en proyectos de bioinformática y biología computacional es el uso de herramientas matemáticas para extraer información útil de datos producidos por técnicas biológicas de alta productividad, como la secuenciación del genoma. En particular, el montaje o ensamblado de secuencias genómicas de alta calidad desde fragmentos obtenidos tras la secuenciación del ADN a gran escala es un área de alto interés. Otros objetivos incluyen el estudio de la regulación genética para interpretar perfiles de expresión génica utilizando datos de chips de ADN o espectrometría de masas.

Molecular Modelling

A continuación presento una definición muy conocida y muy accesible por cierto (fuente: Wikipedia). El Modelado molecular es un término general que engloba métodos teóricos y técnicas computacionales para modelar o imitar el comportamiento de moléculas. Las técnicas son utilizadas en los campos de la Química computacional, Biología computacional y Ciencia de materiales para el estudio de sistemas moleculares que abarcan desde pequeños sistemas químicos a grandes moléculas biológicas y disposiciones materiales. Los cálculos más simples pueden ser realizados a mano, pero inevitablemente se requieren computadoras para realizar el modelado molecular de cualquier sistema medianamente complicado.

Como ustedes podrán notar se hace mención a diferentes campos o disciplinas, seria bueno que le den una ojeada a los diferentes links.