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09/07/2018 - Nota de prensa

Un nuevo método computacional para explorar la reutilización de fármacos

Nota emitida por la UPF

Investigadores liderados por Emre Guney del Grupo de Investigación en Informática Biomédica (GRIB), un programa conjunto de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y el Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), han desarrollado un nuevo método computacional para reutilizar medicamentos que se dirigen a vías biológicas comunes a más de una enfermedad. El estudio ha sido publicado en la revista Pharmaceuticals.

Un porcentaje importante de los fármacos comercializados no son eficaces en los pacientes debido a la complejidad de los procesos biológicos implicados en las enfermedades y las diferencias genéticas entre las personas. A pesar de los avances recientes, el descubrimiento de nuevos tratamientos efectivos tarda mucho y sigue siendo caro. Por este motivo, la reutilización de medicamentos, es decir, el uso de medicamentos existentes para otras enfermedades, es una alternativa muy interesante para reducir los costes del desarrollo de fármacos.

Con el objetivo de explorar esta reutilización, los investigadores han desarrollado un nuevo método computacional llamado Proximal pathway Enrichment Analysis (PxEA, análisis de enriquecimiento de vías biológicas proximales), que evalúa si las proteínas sobre las que actúa el fármaco están implicadas sólo en una enfermedad específicamente, o a vías comunes a distintas enfermedades.

"PxEA revela que la mayoría de los medicamentos actualmente utilizados para los trastornos autoinmunes como la artritis, la psoriasis, la colitis ulcerativa y la esclerosis múltiple no se dirigen específicamente a las proteínas que causan la enfermedad", comenta Emre Guney, investigador del grupo de Informática Biomédica Integrada y grupo de Bioinformática Estructural del GRIB, dirigidos por Laura I. Furlong y Baldo Oliva respectivamente. "Las dianas de estos fármacos son, en muchos casos, proteínas de la respuesta inmune común y vías relacionadas con la inflamación, que están implicadas en diversas enfermedades autoinmunes", continúa.

Esquema que muestra cómo se relacionan diferentes enfermedades autoinmunes, mediante genes y síntomas compartidos. Dos enfermedades están connectadas con una línea gris si comparten genes y con una línea naranja si comparten síntomas.

Aplicación del método para la comorbilidad

Joaquim Aguirre-Plans, primer autor del estudio, explica "también demostramos que PxEA se puede aplicar para reutilizar medicamentos que pueden dirigirse a los mecanismos compartidos que participan en las enfermedades comórbidas (que ocurren simultáneamente en un paciente)".

La diabetes tipo 2 y la enfermedad de Alzheimer son altamente prevalentes en una sociedad cada vez más envejecida. Debido a la interferencia de varios procesos biológicos compartidos entre estas dos enfermedades, se observan con frecuencia en el mismo paciente, y los esfuerzos recientes apuntan a reutilizar agentes antidiabéticos para prevenir la resistencia a la insulina en la enfermedad de Alzheimer.

"Hasta donde sabemos, PxEA es el primer método sistemático que puede identificar medicamentos dirigidos a procesos patológicos comunes implicados en dos enfermedades, como la diabetes tipo 2 y la enfermedad de Alzheimer", concluye Emre Guney.

En el estudio también han participado investigadores del Centro de Investigación de Medicina Molecular de la Academia de Ciencias de Austria y la Universidad de Maastricht en Holanda.

Artículo de referencia:

Aguirre-Plans J, Piñero J, Menche J, Sanz F, Furlong LI, Schmidt HHHW, Oliva B, Guney E. Proximal Pathway Enrichment Analysis for Targeting Comorbid Diseases via Network Endopharmacology. Pharmaceuticals. June, 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/ph11030061

Los investigadores Quim Aguirre, Baldo Oliva, Laura Furlong, Emre Guney, Janet Piñero y Ferran Sanz

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