Predicción in silico de dianas farmacológicas
Para conocer los procesos biológicos que tienen lugar tanto en momentos en los que se disfruta de salud como durante las enfermedades, es necesario averiguar el funcionamiento de distintas redes de señalización de gran complejidad. Por lo tanto es positivo contar con modelos que simulen y predigan las distintas interacciones que se producen entre moléculas de un sistema concreto antes de poner en práctica experimentos destinados a determinarlas. En este sentido el proyecto financiado con fondos europeos VALAPODYN («Modelos dinámicos predictivos y validados de rutas intracelulares complejas relacionadas con la muerte y la supervivencia celular») desarrolló un método perteneciente a la biología de sistemas con el que modelar las redes de interacción molecular (RIM) relacionadas con la muerte y la supervivencia neuronal. En concreto el consorcio se interesó en la realización de simulaciones in silico con las que identificar nuevas dianas farmacológicas que pudiesen ser útiles en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Para crear la base de datos integrada se recopiló toda la información biológica relevante y se construyó una red que representaba los procesos biológicos a modelar. Para poblar el modelo dinámico y lograr que seleccionase dianas terapéuticas en función de distintas condiciones de simulación se introdujeron datos ya conocidos sobre cascadas de señalización y datos biológicos. El modelo dio como resultado una selección de dianas farmacológicas candidatas que pasaron posteriormente a un proceso de validación biológica en el sistema elegido. Los socios realizaron una prueba de concepto sobre el modelo MIN aplicada a procesos neurodegenerativos inducidos en un modelo murino sobre el que realizaron análisis de ARN y proteínas de varios segmentos del encéfalo. Estos datos experimentales se introdujeron en el modelo MIN para describir el comportamiento de una red de señalización de gran tamaño en la que se incluyeron 521 moléculas (genes y proteínas) conectadas mediante 3 069 interacciones directas y orientadas.Se estimó que el MIN es uno de los modelos de mayor tamaño dedicados a la señalización dinámica y posee un error relativo del 16 %. La simulación de degeneraciones neuronales permitió identificar tres objetivos terapéuticos posibles (BDNF, Vala09 y Vala01) debido a la capacidad para inhibir su acción y su potencial terapéutico. La modelización dinámica e innovadora de redes moleculares realizada por VALAPODYN supone una herramienta de incalculable valor para la comunidad científica y se muestra enormemente prometedora para el estudio de distintos estados de enfermedad.
