Descubren dos compuestos que allanan el camino para una nueva clase de droga para tratar el SIDA

Un equipo de investigadores del prestigioso Scripps Research Institute descubrió dos nuevos compuestos que prueban la existencia de sitios de enlace en la proteasa del VIH. El Profesor titular C. David Stout, autor senior del estudio, explicó: “Estos resultados abren la puerta a un enfoque totalmente nuevo para el diseño de drogas contra la proteasa del VIH,” una enzima que el virus de inmunodeficiencia humana utiliza para crear nuevas partículas virales infecciosas.

Según la Organización Mundial de la Salud, aproximadamente 33 millones de personas actualmente viven infectadas con el VIH. Existen varias drogas que se utilizan para tratar el SIDA e inhiben este blanco de la proteasa del VIH; sin embargo, las mutaciones resistentes a las drogas que impiden su efectividad siguen apareciendo y empeorando.

Dos miembros del equipo de FightAIDS@Home, el Investigador Adjunto Alex L.Perryman, Ph.D., y el Profesor Arthur J. Olson, participaron en esta investigación innovadora y ahora trabajan para extenderla. Este experimento revolucionario servirá de base para el desarrollo de nuevas drogas que mejoren la potencia de las terapias farmacológicas actuales. Los resultados constituyen el trabajo fundacional para una nueva clase de tratamientos más potentes para combatir el VIH/SIDA. Los hallazgos aparecen como nota de tapa de la edición de marzo del Chemical Biology and Drug Design Journal.

Utilizando la potencia de cómputo de 1,5 millones de dispositivos conectados a la red World Community Grid de IBM, los nuevos sitios en la proteasa de VIH están siendo utilizados como blancos de atraque para experimentos de exploración virtual, con el objetivo de guiar el desarrollo de estos compuestos químicos hacia una nueva clase de potenciales inhibidores del VIH. Utilizando los recursos computacionales masivos de World Community Grid, el equipo de FightAIDS@Home ya atracó 500.000 compuestos contra estos sitios de enlace recién caracterizados.

Al sumar el tiempo de ciclo no utilizado de 1,5 millones de computadoras personales donado por voluntarios en más de 80 países, World Community Grid es ahora la red humanitaria pública más grande del mundo, equivalente en potencia a una supercomputadora de la lista de las 10 principales. Comprimiendo más de 107.000 años de tiempo computacional en sólo 5 años para el proyecto del Scripps Research Institute, la red proporcionó más de 104 millones de cálculos.

“World Community Grid de IBM y sus voluntarios nos ayudan a ejecutar millones de cómputos para evaluar las interacciones potenciales entre compuestos y proteínas virales mutantes,” señaló el Dr. Arthur J. Olson, Profesor Titular de Investigación Anderson del Departamento de Biología Molecular del Scripps Research Institute. “A través de este esfuerzo, pudimos acelerar significativamente nuestra investigación. Sin la potencia de cómputo de World Community Grid, nos hubiera llevado más años llegar a este paso importante en nuestra investigación.”

Una vez que el virus de inmunodeficiencia humana ingresa a una célula humana, utiliza un reducido grupo de proteínas llamadas enzimas para forzar a la célula a producir muchas autocopias, que luego van a infectar otras células. La mayoría de las drogas contra el VIH funcionan bloqueando la operación de una o más de estas enzimas. En el trabajo actual, los investigadores de Scripps están buscando nuevos compuestos que estabilicen la conformación inhibida, o forma, de la enzima proteasa del VIH, y así ayuden a frenar la replicación del virus. Debido a la alta frecuencia de mutación del VIH, algunas drogas que inhiben la replicación de la enzima ya no funcionan con tanta eficacia. Al hacer cálculos en el proyecto FightAIDS@Home de World Community Grid, el equipo de Scripps está tratando de desarrollar nuevas drogas que se liguen a más partes de la enzima mutante, bloquéandola así con más eficacia.

World Community Grid acelera la investigación humanitaria al proporcionar en forma gratuita a los científicos potencia de supercomputación que costaría millones de dólares y que de otro modo no estaría a su alcance.

En un segundo trabajo publicado recientemente en el Journal of Molecular Biology, el equipo de Scripps utilizó el modelado computacional para mejorar la comprensión de otra enzima del VIH y un blanco clave de droga: la integrasa. La integrasa, junto con la proteasa y una tercera enzima, la transcriptasa inversa, es una de las tres proteínas clave que permiten que el virus de inmunodeficiencia humana domine la maquinaria celular de la célula huésped y se replique. Al producir un modelo más exacto de la integrasa, la investigación permite búsquedas más avanzadas de nuevas moléculas de droga que inhiban las formas mutantes y resistentes a la droga de esta enzima también.

El equipo de Scripps recientemente recibió un subsidio como estímulo del gobierno en el marco de la Ley para la Recuperación y Reinversión Estadounidense para promover su nuevo proyecto destinado a contrarrestar la integrasa del VIH.

“Los voluntarios del mundo que donan el tiempo de sus computadoras ayudaron a introducir una clase potencialmente nueva de drogas que tienen el potencial de salvar vidas y aumentar la calidad de vida de las personas que viven con VIH,” comentó el Dr. Joesph Jasinski, Ingeniero Distinguido y Director de Programa del Instituto de Atención de Salud y Ciencias de Vida de IBM. “World Community Grid posibilita una forma más inteligente de llevar a cabo una investigación prometedora al facilitar una potencia de cómputo sin precedentes para proyectos que no estarían en condiciones de marcar una diferencia en el mundo si no contaran con acceso a las prestaciones de supercomputadora en forma gratuita.”

El proyecto FightAIDS@home seguirá ejecutando cálculos para promover esta investigación contra los “supervirus” mutantes resistentes a las drogas del VIH.

“En la lucha contra VIH / SIDA, es importante recordarle a la gente que el VIH no ha desaparecido y que todavía hay mucho por hacer,” aclaró Joe Solmonese, Presidente de Human Rights Campaign.  “World Community Grid es una forma de participar y facilita la contribución a esta importante investigación en forma significativa y efectiva.”

Para donar su tiempo de ciclo de computación a la investigación humanitaria en áreas que van desde el cáncer hasta el descubrimiento de cepas de arroz más nutritivas y fuentes más eficientes de energía, visite: www.worldcommunitygrid.org.  Desde este sitio, podrá instalar un pequeño programa seguro que lo conectará con la red. Cuando su computadora esté ociosa, el servidor de World Community Grid le solicitará datos para realizar un cómputo. Una vez finalice, el resultado se enviará de vuelta al servidor, solicitando una nueva tarea a realizar. No es necesario dejar la computadora encendida más de lo normal y alentamos a los miembros a seguir con sus rutinas habituales. Podemos recoger potencia de cómputo sustancial durante un día normal de trabajo aprovechando el tiempo en que el usuario atiende el teléfono, habla con colegas, va a tomarse un café o simplemente hace tareas que no requieren la potencia completa de la computadora.

A continuación se nombran otros proyectos de World Community Grid que han producido resultados:
- El proyecto Help Defeat Cancer demostró su técnica más exacta para identificar cáncer y recibió un subsidio de US$ 2,5 millones de National Institutes of Health para promover la implementación de su sistema.
- El proyecto Discovering Dengue Drugs Together identificó compuestos antivirales potenciales y continúa con el trabajo de laboratorio.
- El proyecto Nutritious Rice for the World ya donó 12 millones de transacciones y el equivalente de 11.000 años de tiempo de cómputo.