Las proteínas a veces se vuelven locas. Todas las cosas buenas el material genético y biológico útil que contienen pueden distorsionarse. Las mutaciones en aminoácidos específicos pueden hacer que se enrosquen largas hebras de proteínas sobre sí mismas como una bola de lana que tiene un gato.jugar con y se niegan a separarse. Estas hebras, conocidas como fibrillas amiloides, pueden ser extremadamente tóxicas y generalmente dañinas. Se adhieren a órganos como el cerebro y el páncreas, impidiendo que funcionen como deberían. Son responsables de enfermedades comoaparentemente diferente como diabetes y Alzheimer, por nombrar solo una pareja. El desarrollo de medicamentos efectivos para tratar estas enfermedades y hacer que las fibrillas se disuelvan generalmente involucra a los bioquímicos en un largo y costoso proceso de prueba y error.
Miles de millones de opciones
Pero ahora los investigadores de McGill, dirigidos por el profesor Jérôme Waldispühl de la Facultad de Ciencias de la Computación, han creado un conjunto de programas informáticos que deberían acelerar el proceso de descubrimiento de fármacos para enfermedades de este tipo. Los programas están diseñados para escanear las fibrillaso proteínas mal plegadas en busca de puntos débiles. La idea es diseñar mutaciones genéticas útiles para disolver los enlaces que mantienen unidas las fibrillas, un poco como encontrar el hilo de lana adecuado para tirar para desenredar una bola anudada completa.potencialmente una tarea gigantesca, porque buscar las mutaciones que resultarán útiles en el desarrollo de fármacos implica explorar millones de posibles combinaciones estructurales de material genético.
Pero para el Fibrilizer, como McGill ha denominado su conjunto de herramientas informáticas, un nombre que insinúa la naturaleza súper heroica de los programas que han desarrollado, la tarea es de un orden muy diferente ". En el espacio de una semana,Al usar nuestros programas y una supercomputadora, pudimos analizar miles de millones de formas posibles de debilitar los enlaces dentro de estas cadenas de proteínas tóxicas. Lo redujimos a solo 30-50 posibilidades que ahora se pueden explorar más a fondo ", dice Mohamed Smaoui., un becario postdoctoral McGill y el primer autor en tres artículos recientes sobre la investigación: "Por lo general, los bioquímicos pueden pasar meses o años en el laboratorio tratando de identificar estas mutaciones prometedoras".
Supercomputación al rescate
Los investigadores probaron su programa en un compuesto médico que los científicos han intentado mejorar durante las últimas dos décadas. El compuesto se administra como parte de un medicamento que usan los pacientes con diabetes para aumentar el rendimiento de la insulina y se vende bajo elnombre Symlin. El compuesto sintético se basa en una versión de la proteína amilina, pero se sabe que es tóxico para el páncreas a largo plazo, creando fibrillas amiloides. El equipo de McGill pudo usar Fibrilizer para identificar un número limitado de posiblesmodificaciones genéticas al compuesto que actuarían para reducir su toxicidad.
Jérôme Waldispühl, el investigador principal de los documentos, cree que la investigación computacional de este tipo desempeñará un papel cada vez más importante en el descubrimiento de fármacos en el futuro. "Las computadoras están transformando la forma en que se desarrollan los fármacos", dice Waldispühl. "Amiloidela investigación se ha acelerado en los últimos 10 años, pero las computadoras pueden ser la clave para encontrar mejores medicamentos para una amplia gama de enfermedades sistémicas y neurodegenerativas, desde la artritis hasta el Parkinson. Sin supercomputadoras y programas de este tipo, tomaría mucho más tiempo yser mucho más costoso para hacer este tipo de investigación y encontrar estas posibles soluciones al problema "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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