Química computacional na loita contra a COVID-19
A investigadora do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da USC (CiQUS) Rebeca García Fandiño está colaborando, a través da spin-off do CiQUS, MD.USE Innovations, coa empresa americana Ligand Pharmaceuticals Incorporated (NASDAQ: LGND) na realización de estudos computacionais para ver como o Captisol, unha ciclodextrina incluída na formulación do remdesivir que comercializa esta compañía, encapsula o fármaco no tratamento da COVID-19. Ademais, a investigación do CiQUS liderada por Rebeca García Fandiño desenvolveu tamén unha aplicación de realidade virtual que permite navegar polas proteínas SARS-CoV-2 como se dunha montaña rusa se tratase, e que leva por nome Corona VRus Coaster. Trátase de liñas de investigación baseadas en química computacional que perseguen a transferencia de coñecemento en beneficio da sociedade.
Estudos computacionais
Os estudos computacionais que se están realizando en colaboración con Ligand Pharmaceuticals (partner de Gilead Sciences) enmárcanse no contexto no que a empresa Gilead Sciences e o Goberno de EEUU anunciaron o pasado 1 de maio unha autorización de uso de emerxencia para remdesivir, o primeiro tratamento antiviral terapéutico para COVID-19. Actualmente Xapón, Reino Unido, Taiwán e Estados Unidos son os países que autorizan o uso de remdesivir para o tratamento do coronavirus, mentres que a Axencia Europea de Medicamentos mantén unha revisión continua sobre a súa utilización. O Captisol emprégase como excipiente para aumentar a solubilidade en auga e a estabilidade química do remdesivir, porén, a día de hoxe non se coñece nada sobre este mecanismo a nivel molecular.
Nos estudos computacionais que se están a realizar emprégase Dinámica Molecular, unha técnica que permite simular de xeito moi realista como se move e interacciona o remdesivir cos seus excipientes nun ámbito acuoso. Estes ‘experimentos computacionais’ requiren unha enorme capacidade de cómputo e son levados a cabo en centros de cálculo. Neste caso, as simulacións estanse realizando no CESGA (Centro de Supercomputación de Galicia). Os resultados preliminares deste estudo, publicados recentemente en Drug Development& Delivery, suxiren que o mecanismo de solubilización encaixaría ben cunha encapsulación 1:1 Captisol-remdesivir. Actualmente estanse levando a cabo estudos máis profundos para avaliar cuantitativamente dita encapsulación, así como a influencia de procesos de agregación do excipiente e da protonación do remdesivir a PH fisiolóxico, que tamén poderían ter influencia na solubilidade do fármaco.
Realidade virtual fronte á COVID-19
Pola súa parte, a aplicación Corona VRus Coaster permite navegar a través do esqueletol de 22 estruturas de proteínas involucradas na infección polo SARS-CoV-2, como se fose unha montaña rusa, proporcionando perspectivas únicas. “A realidade virtual é unha ferramenta poderosa para afondar nas estruturas biomoleculares que actualmente se están identificando para a infección por SARS-CoV-2, o que leva a avances significativos na comprensión da enfermidade e promove novas terapias ou tratamentos”, explica a investigadora do CiQUS, Rebeca García Fandiño.
Destaca tamén que con esta ferramenta búscase alimentar unha nova xeración de tecnoloxías inmersivas para a visualización molecular, o que podería axudar a comprender e desenvolver un medicamento eficaz contra o SARS-CoV-2, responsable da pandemia mundial actual.
Software para construír simulacións de dinámica molecular
Esta liña de investigación de aplicación da química computacional á loita contra o coronavirus espállase tamén a outros campos de estudo como a aterosclerose e outras enfermidades graves do envellecemento de man da farmacéutica Underdog Pharmaceuticals, a través da recente formalización dun acordo de adquisición da tecnoloxía da spin-off do CiQUS.
Unha colaboración entre ambas entidades que se remonta varios anos atrás, traballando xuntos na construción dun novo sistema de software, Candymer, que pode construír e parametrizar sofisticadas simulacións de dinámica molecular de complexos de ciclodextrina-esteroles. Con el, pódense probar as interaccións dos obxectivos farmacolóxicos e tamén deseñar moléculas completamente novas.
