Aspectos bioquímicos del diseño de fármacos

La materia Aspectos Bioquímicos del Diseño de Fármacos se encuentra dirigida a estudiantes de la carrera de Bioquímica. El objetivo del curso consiste en la adquisición de herramientas y criterios para la identificación y caracterización de nuevos blancos terapéuticos teniendo en cuenta la complejidad inherente a la validación de una molécula como diana para el diseño racional de nuevos fármacos y la experiencia clínica que muestra cuales son los aspectos más vulnerables en las fases preclínicas del desarrollo de fármacos que conducen a fracasos en etapas posteriores.

Originalmente el desarrollo de fármacos se basó principalmente en la química orgánica y síntesis química y los candidatos a fármacos se evaluaban en ensayos de fisiología y farmacología clásica. La química medicinal, encargada del desarrollo de fármacos, el estudio de su metabolismo y mecanismo de accióny la definición de la relación estructura-actividad, comenzó a nutrirse cada vez más de otras disciplinas. Es así que gracias al surgimiento de nuevas tecnologías y al desarrollo en distintas áreas del conocimiento, el diseño y desarrollo de fármacos comenzó a apoyarse significativamente en otras disciplinas como la química computacional, la bioquímica y la biología molecular, computacional y de sistemas, la proteómica y genómica entre otras. En este nuevo escenario, resulta evidente el papel del bioquímico como un actor fundamental en este proceso y la materia propuesta resulta relevante al permitir un acercamiento crítico y riguroso del futuro profesional a estas temáticas.

La modalidad de la cursada es la actividad taller con el fin de promover la construcción colectiva del conocimiento y lograr espíritu crítico por parte de los alumnos en el área de estudio.

PRINCIPIOS GENERALES BÁSICOS DEL DISEÑO DE DROGAS

Clase 1.Estructura y propiedades de las moléculas: Propiedades fisicoquímicas.Propiedades espaciales y estereoquímicas.Propiedades electrónicas.Predicción de las propiedades de la droga. Modelado molecular y consideración de los aspectos cuánticos de la acción de la droga.

Clase 2.Estructura y propiedades de las dianas biológicas: Naturaleza de las dianas biológicas y evolución del concepto de diana/receptor.Interacción ligando-receptor y teorías clásicas acerca de la relación concentración-respuesta.Métodos y criterios para la identificación y selección del blanco de interés terapéutico.La interfase clínica-molecular: concepto de Polifarmacología Racional.

Clase 3.Estrategias para el diseño de drogas que se unan específicamente al blanco de interés.Diseño racional versus análogos de síntesis.Identificación y optimización de compuestos líderes o cabeza de serie.Identificación del farmacóforo.Criterios de optimización farmacodinámicos.Criterios de optimización farmacocinéticos y farmaceúticos.

CONSIDERACIONES BIOQUÍMICAS PARA EL DISEÑO DE DROGAS: DE LA DIANA BIOLÓGICA AL TRATAMIENTO DE LA ENFERMEDAD

Clase4.Procesos bioquímicos y moleculares de la enfermedad. Aproximaciones a sistemas fisiológicos versus aproximaciones a procesos patológicos.Metodologías. Definición del blanco terapéutico en sistemas que involucran a mediadores biológicos.Definición del blanco terapéutico en sistemas que no involucran a mediadores biológicos.

Clase 5.Proteínas, péptidos y aminoácidos como blancos y como drogas. Proteínas blanco con actividad enzimática.Proteínas blanco sin actividad enzimática. Diseño de fármacos asistido por computadora.

Clase 6.Ácidos nucleicos como blancos y como drogas. Terapia génica. CRISPR-Cas9.

Lípidos como blancos y como drogas.La vía metabólica de los eicosanoides como blanco.Esteroides y terpenos como fármacos.Carbohidratos como drogas y como blancos. Terapias que involucran carbohidratos simples y complejos.Glicoproteínas y glicolípidos de membrana como blancos.

Clase 7. Descubrimiento y validación de biomarcadores y blancos terapéuticos en cáncer. Biomarcadores de prognosis selección y eficacia terapéutica.

Clase 8. Evaluación final.

La condición de regularidad se obtiene con un mínimo de asistencia a 6 de las 8 clases totales. Se tomará una evaluación final de carácter obligatorio, la última clase en el horario de la cursada. La evaluación final recibirá puntaje entre 0 y 10, y se aprobarán con 4 puntos.

Profesor a cargo del dictado de la asignatura

Dra. Natalia C. Fernández. Profesora Adjunta regular exclusiva de la cátedra de Química Medicinal, departamento de Fármacología, FFyB, UBA. Investigadora Independiente CONICET.

Plantel docente

Prof. Dra. Albertina Moglioni. Profesora titular. Cátedra de Química Medicinal.

Prof. Dr. Carlos Alberto Davio. Profesor titular. Cátedra de Farmacología.

Prof. Dr. Federico Monzcor. Profesor adjunto. Cátedra de Física.

Dr. Daniel Zappia. JTP. Cátedra de Química Medicinal.

Dr. Alejandro Carozzo. JTP. Cátedra de Química Medicinal.

Medicinal Chemistry: A Molecular and Biochemical Approach. Thomas Nogrady and Donald Weaver. Tercera Edición Oxford UniversityPress. New York. 2005.