Colaboración para descubrir fármacos contra el coronavirus

Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) es un equipo global de científicos que descubren fármacos para erradicar y paliar enfermedades. Actualmente, el equipo está trabajando en abordar algunos de los mayores problemas de salud pública del mundo: encontrar medicinas para combatir el COVID-19 y todas las clases de coronavirus que puedan causar la próxima pandemia.

El proceso de descubrimiento de fármacos es caro y largo, ya que se tardan unos diez años en sacar un nuevo fármaco al mercado. Wilian Cortopassi, experto superior I en ciencia de datos de NIBR Emeryville, usa a diario herramientas informáticas para comprender mejor cómo pueden interactuar los candidatos farmacológicos con estructuras proteicas cruciales en el cuerpo humano.

Para aumentar la productividad y ayudar a encontrar fármacos eficaces, su equipo analiza información molecular compleja en 3D y elabora hipótesis que se pueden probar. “Para analizar los resultados in situ, tenemos que utilizar herramientas de última generación diseñadas para observar objetos tridimensionales complejos e interactuar con ellos”, ha comentado.

Los investigadores de las primeras fases de fármacos siempre habían tenido que utilizar representaciones en 2D de moléculas en 3D para poder trabajar y compartir sus hipótesis con compañeros. Muchos de ellos, como los químicos farmacéuticos y los biólogos, no tenían la misma experiencia a la hora de ver estructuras moleculares complejas. Investigadores como Cortopassi solían crear presentaciones de PowerPoint para mostrar diferentes vistas de las estructuras moleculares, o bien enseñaban proteínas en 3D en pantallas de ordenador en 2D.

Esta situación empezó a cambiar en 2016, cuando Glen Spraggon, director de biología estructural en el Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (GNF) en La Jolla (un centro de investigación de NIBR), se puso unas gafas Oculus y probó una demostración del software de realidad virtual de Nanome para ayudar a los miembros de su equipo a comprender mejor las estructuras de las proteínas en 3D, así como dónde se unen los fármacos para activar o desactivar proteínas diana y, de ese modo, modular la enfermedad. Poco después, NIBR y Nanome empezaron a colaborar para desarrollar la solución de esta última.

Viktor Hornak, director adjunto de NIBR Cambridge, afirma que “con los avances de la biología estructural, se están resolviendo estructuras biomoleculares más grandes y complejas.

Estas estructuras en 3D son difíciles de analizar en monitores planos en 2D, pero en la realidad virtual podemos observarlas como objetos reales en 3D. Es impresionante lo envolvente que es. Puedes entrar en la molécula y observarla desde dentro, lo que sería imposible si usásemos nuestras tecnologías antiguas de visualización en 3D. Además, en la realidad virtual todo el espacio que te rodea se convierte en la pantalla del ordenador. Podemos usar todo ese espacio para ver muchos tipos de datos diferentes en nuestra investigación, y esto es extremadamente útil para encontrar patrones y relaciones en la información densa y compleja con la que trabajamos a día de hoy”.

Glen Spraggon añade que la realidad virtual le está permitiendo a NIBR obtener más ideas de diferentes tipos de científicos. La primera vez que los miembros del equipo se pusieron unas gafas Oculus y examinaron la prueba de concepto de Nanome, afirma que “hubo un momento en el que cogieron la proteína, la estiraron y la miraron por dentro. Y ya no hubo vuelta atrás, nos dimos cuenta de que la realidad virtual es una solución estupenda para pasar de ser observadores pasivos a participantes que interactúan”.