Comillas participa en el desarrollo de una molécula para tratar el alzhéimer y el cáncer

Simón Rodríguez, investigador y profesor de Telemática y Computación de Comillas ICAI, ha colaborado en el desarrollo de una innovadora estrategia computacional que permite diseñar moléculas terapéuticas desde cero, incluso disponiendo de datos experimentales limitados. En concreto, junto con investigadores del CSIC, ha diseñado una molécula que podría usarse en futuras terapias frente al alzhéimer y ciertos tipos de cáncer.

La técnica, publicada en la revista Journal of Medicinal Chemistry, se centra en un modelo generativo jerárquico, construido sobre representaciones moleculares en forma de grafos. “Este modelo integra diversos enfoques para emplear motivos estructurales flexibles y de mayor tamaño como unidades básicas de la generación de moléculas”, explica Rodríguez.

Estos motivos son patrones recurrentes en la estructura tridimensional de las moléculas, que les permiten cumplir funciones biológicas esenciales. “Así, podemos generar miles de nuevas moléculas, incluso a partir de conjuntos de datos experimentales limitados, realizando predicciones más robustas y fiables”, añade el investigador de Comillas ICAI.

Según los investigadores, el trabajo se centra en la proteína DYRK1A, cuya sobreexpresión está implicada en enfermedades como el síndrome de Down, el alzhéimer y ciertos tipos de cáncer. “Estudios recientes sugieren que inhibir esta proteína puede ayudar a prevenir o ralentizar procesos patológicos como la acumulación de proteínas tau hiperfosforiladas, asociadas a la neurodegeneración”, aseguran en un comunicado.

Esa inhibición se ha conseguido gracias al desarrollo de una nueva familia de compuestos (pirazolil-1H-pirrolo[2,3-b]piridina) a través de inteligencia artificial generativa y modelos predictivos, combinados con técnicas tradicionales como el acoplamiento molecular (docking) y cálculos de teoría del funcional de la densidad (DFT). Además, estos elementos, tienen propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, y una buena permeabilidad cerebral, imprescindible para atravesar la barrera hematoencefálica y poder funcionar terapéuticamente.

Según Simón Rodríguez, “el protocolo desarrollado es adaptable a otros objetivos terapéuticos, lo que abre la posibilidad de aplicarlo en la búsqueda de tratamientos para diversas enfermedades”. Este trabajo muestra cómo la integración de la inteligencia artificial con métodos tradicionales puede revolucionar el diseño de fármacos, ofreciendo nuevas vías para el tratamiento de enfermedades complejas.