Interacció de xarxes: la nova via per descobrir fàrmacs

Durant els últims 50 anys, la indústria farmacèutica ha realitzat un esforç investigador enorme per obtenir nous medicaments, amb un èxit força limitat. Una de les principals raons del fracàs de moltes molècules, es deu a que els estudis s’han centrat, pràcticament, en la relació entre la proteïna diana i el fàrmac. Però, les molècules rarament funcionen aïllades, sinó que formen part d’un conjunt de xarxes connectades, vies de senyalització e interaccions. Avui, els científics creuen que el desenvolupament de fàrmacs demana una visió més àmplia, que contempli les propietats globals dels sistemes complexos que són responsables de la regulació de la majoria de processos biològics. Aquest canvi de paradigma, anomenat "Biologia de Sistemes", és el focus de la propera Conferència Barcelona BioMed, organitzada per l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i la Fundació BBVA, que se celebrarà del 14 al 16 d’abril a l’Institut d’Estudis Catalans, a Barcelona. L’acte acollirà 23 científics líders que desenvolupen la seva activitat en els principals instituts de recerca i empreses farmacològiques del món.

Patrick Aloy: "Tenim la llista dels components dels organismes gràcies als projectes de seqüenciació genòmica; ara el repte és veure com interactua cadascuna de les peces amb la següent per comprendre com s’orquestren les funcions cel·lulars i què és el què passa quan alguna cosa falla, per exemple, en una malaltia"

Els projectes de seqüenciació de genomes dels últims 10 anys ens han proporcionat llistes gairebé completes dels components moleculars presents en els diversos organismes, incloent l’ésser humà. "Aquesta informació ha estat vital, però és només el principi", diu Patrick Aloy, investigador ICREA a l’IRB Barcelona en Biologia de Sistemes i coorganitzador de la conferència "Targeting and Tinkering with Interaction Networks". "Tenim la llista dels components; ara el repte és veure com interactua cadascuna de les peces amb la següent per comprendre com s’orquestren les funcions cel·lulars i què és el què passa quan alguna cosa falla, per exemple, en una malaltia".

Per què quan es modifica una determinada proteïna per aturar un procés vinculat a malaltia, hi ha tota una sèrie de processos vitals en l’organisme que queden afectats? o, per què quan es bloqueja el senyal d’una molècula determinada en una via de senyalització, aquest senyal igualment acaba arribant? "Perquè tot està interrelacionat i per això necessitem revelar el conjunt d’interaccions de la xarxa, no únicament els elements individuals", explica el coorganitzador, Rob Russel, investigador a l’European Molecular Biology Laboratory (EMBL) a Heidelgerg, Alemanya. "Quan obtinguem un coneixement més profund sobre el complex de xarxes en les quals se sostenen els organismes, podrem dissenyar fàrmacs que alterin, no únicament una molècula, sinó l’actuació global d’una xarxa en el seu conjunt".

Per revelar els misteris que amaguen els complexes sistemes biològics es requereix la participació de disciplines diverses. És necessari processar la ingent quantitat de dades disponibles, crear models experimentals sobre els quals treballar i provar noves funcions en el laboratori. Aquesta diversitat queda reflectida a la llista de conferenciants convidats, que inclou des d’especialistes en bioinformàtica i computació, biòlegs cel·lulars i moleculars i farmacòlegs, tant de l’acadèmia com de la indústria.