El Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) ha desarrollado una tecnología única para cribar nuevas terapias dirigidas al ADN diseñadas para tratar el cáncer y otras enfermedades.

Combinando la herramienta de software de cribado de fármacos en 3D del SwRI y técnicas de aprendizaje automático, los científicos del SwRI predijeron con éxito la afinidad de unión al ADN y la toxicidad para las células cancerosas de una variedad de compuestos farmacológicos relevantes en fase de desarrollo.

SwRI amplió las capacidades de su herramienta de desarrollo de fármacos Rhodium™ para visualizar y predecir rápidamente cómo las terapias dirigidas al ADN pueden atacar las células cancerosas, así como otras enfermedades.

Según la Organización Mundial de la Salud, el cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo, responsable de uno de cada seis fallecimientos a nivel mundial.

La quimioterapia utiliza una combinación de fármacos para ralentizar o detener el crecimiento y la propagación de las células cancerosas y reducir el tamaño de los tumores.

Muchos de estos quimioterápicos se dirigen directamente al ADN, lo que puede dañar el ADN de las células sanas y causar graves efectos secundarios, complicaciones médicas e incluso cánceres secundarios.

Si bien existen varias plataformas de desarrollo de fármacos y métodos de aprendizaje automático para el cribado virtual de fármacos dirigidos a proteínas, existen pocos métodos para el cribado de fármacos dirigidos al ADN.

SwRI ha demostrado ahora con éxito una aplicación de cribado virtual para diseñar terapias más eficaces dirigidas al ADN para combatir distintos tipos de cáncer y enfermedades infecciosas.

«Las células cancerosas suelen tener dañada la maquinaria de reparación del ADN y se replican mucho más rápido que las células sanas, lo que convierte al ADN en una diana viable para el tratamiento selectivo del cáncer», afirmó el Dr. Tristan Adamson, científico investigador del Departamento de Farmacia y Bioingeniería del SwRI.

«El SwRI ha desarrollado y validado con éxito una potente técnica para utilizar el Rhodium™ en campañas de desarrollo de fármacos dirigidos directamente al ADN en la investigación oncológica de la leucemia, el cáncer de mama y el cáncer de hígado, entre otros.»

Dillon Cao, un científico del SwRI que trabaja con Adamson, añadió: «Queremos hacer que los compuestos de los fármacos sean más selectivos para dirigirse al ADN de un paciente con el fin de conseguir la máxima eficacia y, al mismo tiempo, permitir a los científicos eliminar algunas de las toxicidades de los fármacos.»

En un proyecto de investigación financiado internamente, los científicos del SwRI desarrollaron varios conjuntos de entrenamiento de aprendizaje automático, cada uno de los cuales desempeña funciones importantes en el cribado de posibles fármacos oncológicos dirigidos al ADN.

Estos modelos han sido validados mediante pruebas estadísticas y correlacionados con datos experimentales publicados.

Los científicos del SwRI predijeron con precisión la eficacia de los compuestos farmacológicos contra varios modelos de células cancerosas utilizando los conjuntos de entrenamiento y la herramienta de cribado virtual Rhodium™ del SwRI.

Ahora planean aplicar este software en futuros programas de desarrollo de fármacos para diseñar la próxima generación de terapias contra el cáncer.

El SwRI utilizó financiación interna para desarrollar el software Rhodium™ con el fin de proporcionar una herramienta asistida por ordenador para cribar rápidamente posibles métodos de tratamiento para combatir enfermedades infecciosas y agentes de guerra química.

Las capacidades de aprendizaje automático del SwRI pueden evaluar más de 2 millones de compuestos farmacológicos en sólo unos días para identificar compuestos con altas probabilidades de éxito en el tratamiento con efectos secundarios adversos mínimos.

SwRI ha utilizado Rhodium™ para identificar con éxito terapias altamente potentes para varias enfermedades infecciosas, como el SARS-CoV-2 (comúnmente conocido como COVID-19) y las fiebres hemorrágicas, así como antídotos químicos contra agentes nerviosos.

SwRI cuenta con más de 75 años de experiencia en investigación y desarrollo farmacéuticos, incluyendo el diseño virtual de fármacos, la química medicinal, la formulación, la microencapsulación, el desarrollo de procesos y el escalado de síntesis.

La División de Química e Ingeniería Química de SwRI cuenta con la certificación ISO 9001:2015, cumpliendo las normas internacionales de calidad para el desarrollo de productos desde el diseño inicial hasta el escalado de las Buenas Prácticas de Fabricación Actuales (CGMP) y los suministros clínicos.

Los científicos del SwRI apoyan el desarrollo de fármacos desde el descubrimiento hasta los ensayos clínicos en instalaciones CGMP inspeccionadas por la FDA.

Fuente: Instituto de Investigación del Suroeste