Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado la biblioteca virtual de andamios macrólidos más grande disponible al público. La biblioteca, llamada V1M, contiene estructuras químicas y propiedades calculadas para 1 millón de andamios de macrólidos con potencial para su uso como antibióticos o medicamentos contra el cáncer.

"Como químicos, solo podemos observar una pequeña parte del universo químico real, "dice Denis Fourches, profesor asistente de química en NC State y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo. "Si estuviéramos tratando de sintetizar y probar todos los posibles productos químicos individuales de interés, tomaría demasiado tiempo y sería demasiado caro. Entonces tenemos que usar computadoras para explorar esas partes desconocidas del espacio químico ".

Una forma en que los químicos utilizan las computadoras es usándolas para enumerar, o generar virtualmente, nuevas moléculas y comparar sus propiedades previstas con las de los fármacos existentes. Este proceso de selección in silico identifica de forma rápida y económica compuestos con propiedades deseables que luego los químicos experimentales pueden sintetizar y probar.

Los macrólidos son una familia de productos químicos que se utilizan principalmente como antibióticos y medicamentos contra el cáncer. Su estructura de anillo única les permite unirse a objetivos proteicos difíciles. Algunas de ellas se consideran drogas de último recurso, especialmente para bacterias resistentes a los medicamentos.

"Los macrólidos son productos naturales, "Dice Fourches." Estos químicos son producidos por bacterias como un medio para matar otras bacterias. Pero se necesitan de 20 a 25 pasos químicos para sintetizar estos compuestos tan complejos, que es un proceso costoso y que requiere mucho tiempo. Entonces, si desea encontrar nuevos compuestos, la simulación por computadora es, con mucho, la forma más rápida de hacerlo ".

Fourches y sus colegas crearon un programa de software llamado PKS Enumerator, que genera bibliotecas muy grandes de análogos químicos virtuales de fármacos macrólidos. El software utiliza componentes químicos extraídos de un conjunto de 18 macrólidos bioactivos conocidos, descomponiendo cada uno en sus partes químicas componentes, y luego reorganizarlos para crear nuevos compuestos de acuerdo con una serie de reglas y restricciones de usuario. La biblioteca resultante de nuevos macrólidos, V1M, clasifica los nuevos compuestos por tamaño, peso, donantes y aceptores de topología y enlaces de hidrógeno.

"Queríamos crear una biblioteca virtual de sustancias químicas completamente nuevas que probablemente nadie haya sintetizado jamás, pero esos compuestos aún debían ser lo suficientemente similares a los fármacos macrólidos conocidos para que esta biblioteca fuera relevante para la comunidad de investigadores, "Fourches dice." V1M es la primera biblioteca de dominio público de estos nuevos macrólidos, que son químicamente similares a los 18 macrólidos bioactivos conocidos que analizamos. Es de esperar que otros investigadores puedan utilizar la biblioteca para analizar e identificar algunos compuestos que pueden ser útiles en el descubrimiento de fármacos ".