Investigadores del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (IBB), en colaboración con científicos de la Universidad de Varsovia presentaron recientemente una importante actualización de su método computacional AGGRESCAN 3-D, centrado en facilitar y reducir el costo del desarrollo de medicamentos a base de proteínas de nueva generación, disminuyendo su propensión a formar agregados y manteniéndolos estables y activos durante un período de tiempo más largo.

La agregación de proteínas es un fenómeno común que se encuentra en una amplia gama de patologías, desde las enfermedades de Parkinson y Alzheimer hasta algunos cánceres y diabetes tipo 2. El creciente conocimiento molecular de este fenómeno ha dado lugar al desarrollo de diferentes algoritmos capaces de identificar y predecir las regiones con mayor tendencia a la agregación. Entre los primeros se encontraba AGGRESCAN, desarrollado por los mismos investigadores del IBB, que tuvo en cuenta la propensión de la secuencia lineal, pero no la estructura tridimensional adquirida por las proteínas globulares. Hace cuatro años, este mismo equipo de investigadores expresó la idea de realizar predicciones sobre estas estructuras proteicas mediante la implementación del servidor AGGRESCAN 3-D (A3D). Este servidor ofrecía una precisión superior a los basados ​​en secuenciación lineal para predecir las propiedades de agregación de proteínas globulares. También proporcionó nuevas funciones, como la posibilidad de modelar fácilmente mutaciones patógenas, o un modo dinámico, lo que permitió modelar la flexibilidad de pequeñas proteínas para encontrar regiones potencialmente ocultas.

La última actualización se presentó como un servidor web de libre acceso al mundo académico, además de una versión de escritorio compatible con Windows, MacOS y Linux. El nuevo algoritmo supera todas las limitaciones anteriores y amplía sustancialmente los costos computacionales para permitir modelar la flexibilidad de moléculas de interés biomédico. También incluye diferentes herramientas como la generación automática de mutaciones para facilitar el rediseño de proteínas como anticuerpos para hacerlas estables y al mismo tiempo más solubles, y una interfaz de usuario mejorada con la que ver los datos directamente en el sitio web.

"Con esta actualización, el A3D se convierte en uno de los predictores de agregación más completos. El hecho de que un mismo lugar le ofrezca la oportunidad de hacer predicciones de agregación de proteínas, modelar su flexibilidad, estudiar opciones para un rediseño inteligente y verificar cómo diferentes factores pueden afectarlos, representa un gran paso adelante con respecto a otros servidores similares, "afirma Salvador Ventura, investigadora del IBB y del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, así como creador del A3D. "Entre otras cosas, todo esto nos permitirá mejorar la producción de fármacos a base de proteínas, reducir los costos de desarrollo, producción, almacenamiento y distribución ".

Agregación de proteínas, un elemento clave en biomedicina y biotecnología

La agregación de proteínas ha pasado de ser un área ignorada de la química de las proteínas a convertirse en un elemento clave dentro de los campos de la biomedicina y la biotecnología. "Un mal plegamiento de proteínas y su posterior agregación están detrás de un número creciente de trastornos humanos y uno de los impedimentos más importantes para diseñar y fabricar proteínas para aplicaciones terapéuticas. Estas terapias, que implican el uso de anticuerpos monoclonales, factores de crecimiento y sustituciones de enzimas, ya han demostrado una alta precisión de la focalización molecular, y por tanto la necesidad de estudiarlos más a fondo se vuelve aún más trascendente, "Concluye Salvador Ventura.