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Diseño de FármacosVirtual Screening

Escuela de QuímicaDepto. de Fisicoquímica

Unidad de Química ComputacionalLetona R, Velázquez O.

¿Cómo creen que se desarrollan nuevos fármacos?

Productos Naturales con Bioactividad

• Se sabía que una planta curaba

• Se buscaba extraer extractos

• Se probaba in vitro, in vivo

• Se elucidaba la estructura

• Se sintetizaba

Screening (Tamizaje)

• HTS (Highg Throughput

Screening)

• uHTS (ultra HTS)

• VS (Virtual Screening)

¿Y eso cómo funciona?¿Cómo?

Obtención de Datos

• NMR

• Difracción de rayos X

• ab initio

• Doblamiento

Representación

• 2D

• 3D

• Coordenadas

• Secuencia protéica

Cálculos / Evaluación

• Posing

• Scoring

• Ranking

Colocación (Posing)

• Algoritmo Genético (o Evolutivo)

• Algoritmo Aleatorio

• Método MonteCarlo

Evaluación (Scoring)

• Campos de Fuerza

• Semiempíricos

• Mecánica Cuántica

Clasificación (Ranking)

• Resultados de Energía

• Método Metrópolis

• Criterios Alternativos

Dinámica Molecular

• Proceso lento

• Utiliza ecuaciones de Newton

• Cálculo fino

Docking

• Proceso rápido

• Utiliza alguno de los algoritmos anteriores

• Cálculo moderado

QSARQuantitative Structure Activity Relationship

• Proceso más rápido

• Utiliza topología y redes

• Predice actividad específica

Propiedades Fisicoquímicas

• La mayoría se obtienen en el momento

• Se utilizan diferentes principios y algoritmos

• Se piensa en síntesis y en propiedades ADME/T (Lipinski)

Diseño de novo

• Proceso más lento de todos

• Utiliza una combinación de los métodos y algoritmos anteriores

• Diseña nuevas moléculas de la nada o derivatizando una ya existente

¿Con qué lo hago? ¿Cómo lo uso?

Bibliotecas

• De proteínas

• De fármacos

• De moléculas en general

• Libres/Comerciales

Software

• Representación• Mecánica Molecular• Mecánica Cuántica• Dinámica Molecular• Docking• QSAR• Automatización de

procesos (pipelining)• Libre/Comercial

Literatura

• Artículos científicos

• Revistas científicas dedicadas (solo a eso)

• Libros

Hardware

• Cluster

• Grid

• GPU

• Su compu :o)

¿Qué se puede hacer con ello?

Bioquímica

• Antirretrovirales (Tipranavir)

• Inhibidor de la producción de ácido (Esomeprazol)

• Anti-Alzheimer (derivados de ampakinas)

• Solo es de investigar qué proteína activa/inhibe

Antecedentes

• Antirretrovirales

• Anti-Alzheimer

• Nano-encapsulamiento

• Unidad de Química Computacional

MUCHAS GRACIASEsperamos sean parte del futuro …