Modelos matemáticos para luchar contra las enfermedades metabólicas
La AMPK desempeña una función regulatoria determinante en el control del estado energético celular. La vía de señalización de la AMPK controla la producción y el consumo de energía, por lo que afecta a la mayoría de los procesos biológicos intracelulares. Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea Ampkin («Biología de sistemas de la vía de la proteína quinasa activada por AMP») se propusieron contribuir a mejorar la comprensión sobre el funcionamiento de AMPK. Más concretamente, los científicos del proyecto planeaban generar descripciones matemáticas cinéticas predictivas de la activación y desactivación de la vía que les permitieran identificar posibles dianas farmacológicas para el tratamiento de enfermedades metabólicas humanas. Utilizando los datos existentes referentes a los niveles de proteínas, ARNm y metabolitos y registrando la dinámica de la vía AMPK, los científicos pudieron establecer modelos de su cinética. Al comparar las vías de la levadura y las de mamíferos, los investigadores llegaron a la conclusión de que la AMPK tiene objetivos y roles fisiológicos similares en ambos sistemas. Por otra parte, los socios de Ampkin diseñaron sistemas de prueba para la mayoría de los pasos de la cascada de la AMPK que les permitieron aprovechar al máximo el uso de datos reales en el modelo matemático. Los conjuntos de datos dinámicos cuantitativos generados a través de la activación y desactivación de la vía de la AMPK permitieron a los miembros del consorcio construir modelos matemáticos para la vía Snf1 de las levaduras, que es la homóloga de la vía AMPK en los animales. Es importante destacar que el modelo Ampkin se diseñó con idea de evaluar las perturbaciones del sistema y para su posible utilización en el cribado de fármacos. Integrando el modelado con la experimentación, los socios del proyecto lograron mejorar de forma continua el modelo de la AMPK. Esto les permitió abordar cuestiones científicas relacionadas con la misma y que se espera que sirvan para dar respuesta a enfermedades metabólicas como la obesidad y la diabetes de tipo 2.
