Científicos de la red identifican 40 nuevos medicamentos para probar contra el COVID-19
Crédito: Albert-Lszl Barabsi/BarabasiLab 2019
Investigadores del noreste identificaron 40 nuevos medicamentos potenciales que podrían tratar el COVID-19.
Los hallazgos, informados el miércoles a través del Centro de Investigación de Ciencias de Redes Complejas de Northeastern, provienen de una herramienta de modelado para la dinámica de infecciones basada en matemáticas, física e informática complejas de ciencia de redes.
El conjunto de herramientas mapeó la forma en que se comportan las proteínas dentro de las células humanas después de que una célula es secuestrada con SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa la enfermedad COVID-19.
«Hemos priorizado muchos más medicamentos, pero hay 40 en los que estamos tratando de avanzar», dice Albert-Lszl Barabsi, profesor de ciencia de redes Robert Gray Dodge y profesor distinguido de física de la Universidad Northeastern. .
El equipo de Barabsi ya está en conversaciones con biólogos experimentales de Harvard para comenzar a probar estos medicamentos en líneas celulares humanas.
Las interacciones de diferentes tipos de proteínas dentro de nuestras células juegan un papel clave en orquestar las complejas reacciones bioquímicas que controlan nuestros cuerpos. Es por eso que, dice Barabsi, la mejor manera de comprender cómo se propagan los virus es identificar el conjunto completo de interacciones moleculares dentro de las células humanas y las redes que esas interacciones crean a medida que las proteínas interactúan con el material genético dentro de la célula.
«Prácticamente todas las enfermedades que tenemos se propagan a través de una red celular», dice. «El virus tiene una forma particularmente rápida de hacerlo porque está invadiendo la célula, en este caso con 26 proteínas, haciendo una perturbación muy rápida y efectiva en múltiples puntos de la red».
El modelo, que Barabsi desarrolló originalmente con un grupo de investigadores en 2012 para estudiar otros virus humanos, también predijo que el SARS-CoV-2 podría atacar las células del cerebro. Ese hallazgo, afirma el informe, podría ayudar a explicar los informes recientes de que los primeros síntomas de la COVID-19 incluyen la pérdida del sentido del olfato y el gusto.
La nueva lista de medicamentos se suma a otros posibles tratamientos que los investigadores ya han probado. identificado. El modelo de Barabsi identificó varios de esos medicamentos, así como otros que no se habían considerado.
«La razón por la que podemos hacerlo es porque no nos limitamos a los medicamentos que afectan a las proteínas a las que se dirige el virus, dice Barabsi. «También podemos descubrir medicamentos que atacan el vecindario al que se dirige el virus».
Poco después de ingresar al cuerpo, el SARS-CoV-2 secuestra las células humanas y las transforma en máquinas replicadoras de virus. El virus se basa en el conjunto de proteínas sobresalientes que dan nombre a todas las demás cepas de coronavirus, un conjunto de picos que se asemejan a los de una corona. A medida que esas proteínas virales se adhieren a las proteínas de una célula sana, interrumpen las funciones básicas dentro de ella y hacen que produzca millones de versiones más del virus.
El primer paso para modelar la infección viral fue comprender qué proteínas ataca el SARS-CoV-2 para secuestrar células humanas. Los investigadores informaron recientemente que hay 332 de esas proteínas.
El conjunto de herramientas de Barabsi modeló el papel de las 332 proteínas a las que se dirige el coronavirus y predijo otros mecanismos que esas proteínas podrían desencadenar dentro de la célula para provocar los síntomas de COVID- 19
El modelo se centró en los medicamentos que podrían combatir el virus no solo al neutralizar sus proteínas de punta como se dirigieron por primera vez a las células humanas, sino al interrumpir otras interacciones dentro de las proteínas y los genes humanos. Estos tratamientos se dirigen a áreas dentro de la célula donde actúa el virus, en lugar de dirigirse directamente al virus, y podrían influir en la forma en que se codifican las proteínas que el SARS-CoV-2 necesita para prosperar.
«Simplemente identificando qué vecindario afectado por el virus, podemos identificar cuáles son los medicamentos potenciales que afectan al mismo vecindario y, por lo tanto, podrían ser efectivos contra el virus», dice Barabsi.
Y, dice, los mejores candidatos a medicamentos probablemente serán aquellos que no se dirigen a las proteínas que el SARS-CoV-2 ataca inicialmente pero que funcionan dentro de la misma vecindad subcelular.
«Muy pocos medicamentos en el mercado se dirigen directamente a las proteínas de la enfermedad en sí mismas». Barabsi dice. «Simplemente saber a qué proteínas se dirige el virus no será suficiente para que encontremos el fármaco, necesitamos comprender muy bien los vecindarios de la red de esos puntos de impacto».
Marinka Zitnik, profesora asistente de informática biomédica en la Escuela de Medicina de Harvard, usó el aprendizaje automático para ayudar al grupo de Barabsi a analizar los datos disponibles sobre medicamentos que ya están en el mercado o en ensayos clínicos que podrían reutilizarse para tratar COVID-19.
Joseph Loscalzo, Profesor Hersey de Teoría y Práctica de la Medicina en la Facultad de Medicina de Harvard, presidente del Departamento de Medicina y médico jefe del Brigham and Women’s Hospital, ayudó al equipo a descartar posibles fármacos candidatos que podría ser significativamente tóxico o imposible de administrar por vía intravenosa u oral.
El progreso y las actualizaciones del equipo se publicarán en línea tan pronto como estén disponibles, en un esfuerzo por ayudar a la comunidad científica mundial mientras trabaja a una velocidad vertiginosa para resolver la crisis de COVID-19. Se publicará un informe con más datos e información como preimpresión en línea y se enviará a una revista revisada por pares para su publicación, dice Barabsi.
«Estamos publicando los resultados a medida que surgen para que otros puedan desarrollarlos de inmediato y tener la investigación», dice. «Existe una necesidad tan inminente de avanzar en esta área, que no podemos ser esclavos de nuestros modelos académicos o comerciales existentes».
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Investigadores que estudian proteómica para identificar fármacos potenciales para combatir el SARS-CoV-2 Proporcionado por la Universidad Northeastern Cita: Los científicos de la red identifican 40 nuevos fármacos para probar contra COVID-19 (2020 , 3 de abril) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-network-scientists-drugs-covid-.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.