Cloud computing en el descubrimiento de nuevos fármacos

Cloud computing en el descubrimiento de nuevos fármacos

Corrían los años ochenta cuando una colaboración entre el mundo académico y el sector privado iba a revolucionar por completo el tratamiento de pacientes afectados por la gripe. En 1989, la investigación liderada por el científico Mark von Itzstein, de la Universidad Monash y la empresa biotecnológica australiana Biota, daba sus frutos al conseguir el zanamivir (comercializado como Relenza). Este fármaco sería licenciado posteriormente a Glaxo (conocida actualmente como GlaxoSmithKline).

Relenza es uno de los mejores ejemplos que podemos encontrar para conocer las modernas vías de descubrimiento de nuevos medicamentos (intelligent drug design). Tradicionalmente, la industria farmacéutica realizaba cientos de miles de experimentos de ensayo-error, demasiado costosos en tiempo y dinero. A finales de los ochenta, sin embargo, se conocía la estructura de la neuraminidasa (proteína que forma parte del virus de la gripe, y que permite la fusión de las células virales y humanas), clave en el proceso de infección del virus. De este modo, los investigadores australianos decidieron abordar el descubrimiento de inhibidores del virus tratando de bloquear la neuraminidasa. Si se conseguía bloquear dicha proteína, se podría parar la infección del virus de la gripe, y por tanto, conseguir un fármaco muy eficaz.

Relenza fue el primer fármaco descubierto a través de la iniciativa CAAD (Computer-Aided Drug Discovery). Nuevos avances en la robótica de los años noventa, gracias al desarrollo de las técnicas HTS (High-Throughput Screening), permitieron descubrir fármacos de forma más rápida. Pero lo mejor estaba todavía por llegar.

El desarrollo del cloud computing iba a revolucionar, sin lugar a dudas, el sector de la salud. Este nuevo modelo iba a permitir un ahorro considerable en gastos, al requerir únicamente un ordenador y conexión a la red. A la vez, garantiza flexibilidad, ya que no obliga a los usuarios a adquirir software extremadamente complejo y caro para realizar sus experimentos de forma virtual. Los investigadores pueden utilizar 1.000 CPUs durante una hora por el mismo precio que les costaba hacer funcionar 10 CPUs durante 100 horas.

De este modo, la industria actualmente alquila lo que necesita cuando y como lo requiere. Este el caso de una compañía farmacéutica que deseaba realizar un screening virtual de una librería de más de 21 millones de compuestos químicos. Este análisis, que hace tiempo hubiera costado varios años y un desembolso de millones de dólares, había resultado mucho más rápido y eficaz con el cloud computing: llevó tres horas y supuso un gasto de 15.000 dólares.

Cloud computing: una gran iniciativa para el sector farmacéutico

Un ejemplo de colaboración en la nube lo constituye el proyecto Clouds Against Disease. Esta iniciativa, llevada a cabo por la Universidad de Newcastle, Microsoft Research Connections y la compañía Molplex, ha permitido realizar un ensayo preclínico virtual de más de diez mil productos.

Gracias a la rapidez de los ensayos en la nube, se predijeron más de 750.000 posibles relaciones biológicas entre los fármacos y sus dianas (de forma similar a lo que hace Relenza contra la neuraminidasa del virus de la gripe). Una validación mucho más refinada, y desarrollada también gracias a los ordenadores, consiguió reducir el número de posibilidades a 23.000 modelos. La rapidez y flexibilidad que permite el trabajo a través del cloud computing es sin duda un gran atractivo para el sector farmacéutico.

Nuevas vías de la ciencia open-access

Las ventajas del cloud computing también favorecen al sector académico. Si utilizando este nuevo modelo informático somos capaces de conseguir fármacos de una forma más barata, rápida y flexible, ¿qué ocurriría con los resultados científicos?

En efecto, la ciencia en abierto u open-access science supone más que una moda pasajera: ha venido para quedarse. Y la computación en la nube puede favorecer este sistema de investigación, ya que también permite mayor rapidez y eficacia en la búsqueda de resultados científicos.

A finales de 2011, IBM desarrollaba una base de datos que filtraba los resultados procedentes de más de doce millones de patentes y de veinte millones de publicaciones indexadas en MedLine. Este gigantesco archivo de productos químicos suponía un gran paso para el descubrimiento de nuevos fármacos o drug discovery.

Esta iniciativa en la nube se conoce como SIPP (IBM Strategic IP Insight Platform) y recoge las características más importantes y actualizadas de compuestos químicos con interés farmacológico. El proyecto fue donado de manera gratuita a los NIH (Institutos Nacionales de Salud) de Estados Unidos, con el objetivo de acelerar el descubrimiento de fármacos.

Por tanto, la computación en la nube puede mejorar todo el desarrollo del drug discovery, desde la investigación básica en Universidades y centros de I+D, hasta la aplicada en compañías farmacéuticas. Nuestra salud, sin dudas, se verá beneficiada gracias a estos avances informáticos.

Imagen | Flickr

 

Sobre el autor

Angela Bernardo

Licenciada en Biotecnología y Máster en Industria farmacéutica y biotecnológica. Especializada en comunicación científica. Más artículos del autor »
  • http://Carrero.es David Carrero Fernández Baillo

    La capacidad de computación en la nube esta ayudando mucho a la investigación y la ciencia. Sobre todo por poder usar recursos sin límites y bajo demanda.

  • Sara Monzón

    Siempre teniendo en cuenta el gran trabajo que tiene todavía por delante, teniendo que mejorar mucho la transferencia de datos, que muchas veces es más caro que el propio análisis.

    Así como, se necesita trabajar en asegurar la privacidad cuando se trata con datos obtenidos de muestras de pacientes.