El diseño por ordenador como aliado de la biotecnología

6 Julio 2017

Hoy, a raíz de una reciente noticia sobre la creación de un anticuerpo capaz de ayudar en la lucha contra el Alzheimer, vamos a hacer una breve aproximación a la forma en que se crean estas sustancias. Hablamos de un término que aunque suene innovador lleva ligado al ser humano prácticamente durante toda su historia, la biotecnología.

Qué es la biotecnología

Es difícil dar con una definición exacta de la biotecnología, pero una buena aproximación sería decir que es el uso de tecnologías modernas para producir de algún modo sustancias (terapéuticas en el caso de la biotecnología farmacéutica) a partir de sistemas biológicos. No obstante la biotecnología ha estado ligada a la humanidad desde hace miles de años, y por tanto el concepto de tecnologías modernas es relativo a cada época.

Podríamos definir por tanto varias etapas en la evolución de la biotecnología:

  1. La época anterior a Pasteur, el la que la biotecnología se usa para la producción de alimentos, por ejemplo levaduras, bebidas fermentadas, etc… y en cuyos procesos la humanidad no sabía exactamente qué estaba pasando, simplemente sabían que el producto se transformaba a través de ciertos métodos.
  2. La era de Louis Pasteur fue el momento en que dicho científico pudo demostrar que en la consecución de estos procesos los microorganismos eran agentes activos, por lo que se pudo empezar a tener una comprensión de lo que en realidad estaba pasando.
  3. La era de los antibióticos, iniciada por el descubrimiento de la penicilina a manos de Fleming en 1928, pero que no se impulsó realmente hasta 1940 cuando se pudo producir en masa gracias a la tecnología de la industria alimentaria.

A partir de ese momento la evolución ha sido constante, pero quizás el gran hito que ha marcado la biotecnología en la edad moderna es la incorporación de la  biología molecular y la tecnología del ADN recombinante para crear cuerpos monoclonales capaces de cumplir objetivos muy específicos.

La aportación de la computación en el desarrollo de la biotecnología

En la forma tradicional de trabajo, un investigador que trata de diseñar una proteína nueva con una función determinada lo que hace comúnmente es buscar una proteína natural con una estructura similar a la deseada y a partir de ella trabajar el las modificaciones necesarias. Esto que es fácil de decir implica muchísimas cuestiones que pueden escapar del control del investigador, ya que cualquier pequeña modificación en una proteína natural que ha pasado muchísimo tiempo para adaptarse a un entorno concreto puede desestabilizarla.

La computación no sólo ayuda en estos casos, sino que ha permitido un nuevo enfoque, que es diseñar la proteína desde cero, para de ésta manera poder tener un mayor control de su funcionalidad y estabilidad.

Cómo ayuda la biotecnología en la lucha de enfermedades como Alzheimer o Parkinson

Recientemente Investigadores de la Universidad de Cambridge han diseñado por ordenador anticuerpos capaces de dirigirse a las proteínas asociadas a la enfermedad de Alzheimer. En concreto lo que estos anticuerpos consiguen es escanear la proteína beta-amiloide, que es la que forma las placas que inutilizan las neuronas en la enfermedad de Alzheimer, y bloquear las sustancias tóxicas que hacen que el beta-amiloide se adhiera formando placas.

Por supuesto esto es sólo una investigación incipiente, pero gracias a esta técnicas podemos prever que cada vez será más sencillo crear medicamentos altamente específicos, que sean capaces de atacar a una diana concreta, consiguiendo una mayor efectividad a la vez que se reducen los efectos secundarios.

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