Herramientas bioinformáticas y computacionales para el diseño de fármacos

Abstract

Las herramientas computacionales son una parte fundamental del diseño de fármacos, con múltiples aplicaciones en los procesos que conforman el desarrollo de fármacos y han contribuido a una larga lista de fármacos con empleo clínico actual.Estas herramientas permite a los investigadores combinar múltiples disciplinas, como la ciencias computacional,la química y la biología para acelerar y optimizar el proceso de descubrimiento y diseño de fármacos. Al automatizar los distintos procesos que conforman el desarrollo de un fármaco se reduce el coste y el tiempo invertido. Gran parte de las aproximaciones computacionales en el diseño de fármacos, se engloban bajo las siglas CADD (Computer Aided Drug Design). CADD es una conjunción de técnicas y metodologías computacionales empleadas para cribar moléculas en bases de datos, investigar la especificidad de las moléculas seleccionadas con la diana, predecir las propiedad ADME empleando técnicas in-silico y colaborar en la optimización de la moléculas terapéutica. Durante este trabajo se revisarán múltiples herramientas computacionales en base a una investigación bibliográfica, incluyendo modelado molecular, modelado de farmacóforos, modelos QSAR, docking, diseño de novo y modelos PBPK, atendiendo a su aplicación en el diseño de fármacos y su forma de empleo.

Computational techniques are a fundamental part of drug design, with multiple applications in the processes involved in drug developments, and have contributed to a long list of drugs that are currently in clinical use.These tools enable researchers to combine multiple disciplines, such as computational science, chemistry and biology to accelerate and optimize the the discovery and design of therapeutic agents. Through the automation of different stages in drug design, the cost and time invested in the development are reduced. Many of the computational approaches in drug design are grouped under the acronym CADD (Computer Aided Drug Design). CADD involves a combination of computational techniques and methodologies used for screening molecules in databases, investigating the specificity of the selected hits with the target, predicting ADME properties using in-silico techniques and assisting in the optimization of therapeutic molecules. This work will review multiple computational techniques based on a literature review, including molecular modeling, pharmacophore modeling, QSAR models, docking, de novo design and PBPK models, taking into account their application in drug design and how they are used.