Interacción de redes: la nueva vía para el descubrimiento de fármacos

Durante los últimos 50 años, la industria farmacéutica ha realizado un enorme esfuerzo investigador en la obtención de nuevas dianas y principios activos, con un éxito bastante limitado. Una de las principales razones del fracaso de muchas moléculas se debe a que los estudios se han centrado, casi únicamente, en la relación entre la proteína diana y el fármaco. Sin embargo, las moléculas raramente funcionan aisladas, sino que forman parte de un conjunto de redes conectadas, vías de señalización e interacciones. Los científicos creen hoy que el desarrollo de fármacos requiere de una visión más amplia, que contemple las propiedades globales de los sistemas complejos responsables de la regulación de la mayoría de procesos biológicos. Este cambio de paradigma, enmarcado en la denominada "Biología de Sistemas", es el foco de la próxima Conferencia Barcelona BioMed, organizada por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y la Fundación BBVA, que se celebrará del 14 al 16 de abril en el Institut d’Estudis Catalans, en Barcelona. El evento reunirá a 23 científicos líderes en el campo de las redes biológicas que desarrollan su actividad en los principales institutos de investigación y empresas farmacológicas del mundo.

Patrick Aloy: "Tenemos la llista de los componentes de los organismos gracias a los proyectos de secuenciación genómica; ahora el reto es ver cómo interactúa cada pieza con la siguiente para comprender cómo se orquestan las funciones celulares y qué es lo que ocurre cuando algo falla, por ejemplo, en una enfermedad".

Los proyectos de secuenciación de genomas de los últimos 10 años nos han proporcionado listas casi completas de los componentes moleculares presentes en diversos organismos, incluyendo el ser humano. “Esa información ha sido vital, pero es sólo el principio”, dice Patrick Aloy, investigador ICREA en el IRB Barcelona en Biología de Sistemas y coorganizador de la conferencia "Targeting and Tinkering with Interaction Networks". "Tenemos la lista de los componentes; ahora el reto es ver cómo interactúa cada pieza con la siguiente para comprender cómo se orquestan las funciones celulares y qué es lo que ocurre cuando algo falla, por ejemplo, en una enfermedad".

¿Por qué cuando se modifica una determinada proteína para detener un proceso vinculado a enfermedad, hay toda una serie de procesos vitales en el organismo que quedan afectados?, o ¿por qué cuando se bloquea la señal de una molécula determinada en una vía se señalización, la señal acaba llegando igualmente? “Porque todo está interrelacionado y por eso necesitamos revelar el conjunto de interacciones de la red, no sólo los componentes individuales”, explica el coorganizador Rob Russel, investigador en el European Molecular Biology Laboratory (EMBL) en Heidelberg, Alemania. "Cuando tengamos un conocimiento más profundo sobre el complejo de redes en las que se sustenta un organismo, podremos diseñar fármacos que alteren no únicamente una molécula, sino la actuación de una red en su conjunto".

Para revelar los misterios que esconden los complejos sistemas biológicos se requiere la participación de disciplinas diversas. Es necesario procesar la ingente cantidad de datos disponibles, crear modelos experimentales sobre los que trabajar y probar nuevas funciones en el laboratorio. Esta diversidad queda reflejada en la lista de conferenciantes, que incluye desde especialistas en bioinfomática y computación, biólogos celulares y moleculares y farmacólogos, tanto de la academia como de la industria.