Colaboración en pos del descubrimiento de fármacos contra el coronavirus

Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) es un equipo internacional de científicos que se dedica al descubrimiento de fármacos con el fin de erradicar y aliviar enfermedades. Actualmente, el equipo está trabajando para abordar algunos de los principales desafíos en materia de salud pública a nivel mundial: hallar fármacos para combatir el COVID-19 y las futuras formas de coronavirus que puedan causar la próxima pandemia.

El proceso de descubrimiento de fármacos es costoso y prolongado: lanzar un fármaco al mercado demora alrededor de diez años. Wilian Cortopassi, especialista sénior I en ciencia de datos de NIBR Emeryville, pasa sus días usando herramientas informáticas para comprender mejor cómo los fármacos candidatos podrían interactuar con estructuras proteicas críticas en el cuerpo humano.

Para aumentar la productividad y contribuir al hallazgo de fármacos eficaces, su equipo analiza información molecular compleja en 3D y desarrolla hipótesis que someten a prueba. "Para analizar los resultados en este campo, necesitamos usar herramientas de última generación diseñadas para observar objetos tridimensionales de alta complejidad e interactuar con ellos", explica.

Tradicionalmente, los investigadores de fármacos en etapa inicial se veían obligados a usar representaciones en 2D de moléculas 3D para llevar adelante su labor y compartir sus hipótesis con colegas, muchos de los cuales —químicos medicinales y biólogos, por ejemplo— 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 representaban proteínas 3D en pantallas de computadoras de 2D.

Las cosas comenzaron a cambiar en 2016, cuando Glen Spraggon, director de biología estructural del Genomics Institute de la Novartis Research Foundation (GNF) en La Jolla (un instituto de investigación de NIBR), se colocó un visor Oculus y probó una demostración del software de realidad virtual de Nanome para ayudar a los miembros de su equipo a entender mejor las estructuras 3D, así como los lugares donde las proteínas se unían para activar o desactivar las proteínas objetivo y, de este modo, modular la enfermedad. Poco después, NIBR y Nanome comenzaron a trabajar juntos con el fin de perfeccionar la solución de Nanome.

Viktor Hornak, director asociado de NIBR Cambridge afirma: "Gracias a los avances en la biología estructural, se están resolviendo estructuras biomoleculares cada vez más grandes y complejas.

Estas estructuras 3D son difíciles de analizar en monitores planos de 2D. Con la realidad virtual, es posible observar estas estructuras como si fueran objetos reales en 3D. La sensación envolvente es maravillosa. Se puede acceder a la molécula y verla desde el interior, algo que era sencillamente imposible con nuestras antiguas tecnologías de visualización en 3D. Además, en la realidad virtual, todo el espacio que te rodea se convierte en la pantalla de tu computadora. Podemos usar todo ese espacio para visualizar muchos tipos de datos diferentes en nuestras investigaciones de descubrimiento, lo que resulta increíblemente útil para identificar patrones y relaciones en la compleja y densa información con la que trabajamos en la actualidad".

Glen Spraggon explica que la realidad virtual está permitiendo a NIBR recabar más ideas de los diferentes tipos de científicos. Cuenta que, la primera vez que invitó a los miembros del equipo a colocarse los visores Oculus para llevar adelante la prueba de concepto de Nanome, "en un momento dado, agarraron la proteína, la estiraron y la miraron por dentro. Y, entonces, no hizo falta más nada. Nos dimos cuenta de que la realidad virtual es una magnífica solución para que las personas dejen de ser observadores pasivos y pasen a ser participantes activos".