Modelo de estimación de energía de interacción basado en relaciones cuantitativas de estructura-actividad (3D QSAR)

 Un grupo de investigación del Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Alcalá, presenta una tecnología consistente en un modelo de estimación de la energía de interacción con el receptor de un compuesto farmacológico, que permite predecir a priori la actividad de compuestos noveles antes de su síntesis. El modelo basado en el método 3D QSAR, utiliza técnicas de aplicación al estudio de la función de macromoléculas y diseño de fármacos. Se busca cooperación técnica o acuerdo comercial con asistencia técnica. 

La actividad biológica de un compuesto depende en gran medida de su energía de interacción con el receptor. Las estimaciones de esta energía de interacción tienen gran importancia para predecir a priori la actividad de compuestos noveles antes de su síntesis. Aunque se conozca su estructura, la interacción es difícil de calcular. 

Para resolver problemas con series de compuestos relacionados entre sí, se puede construir un modelo más simple de la energía de interacción y su mecanismo molecular. Este modelo denominado análisis COMBINE (Combine Binding Energy) , está fundamentalmente basado en el método 3D QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships) que utiliza estructuras complejas de ligando-receptor. La energía de interacción ligando-receptor, se computeriza en programas de modelaje molecular AMBER. Las contribuciones residuales fueron contempladas con estimaciones de la contribución electrostática de desolvatación de los ligandos y receptores con actividad biológica, usando un método continuo. Todos los valores de energía se relacionan con la actividad biológica gracias al análisis de regresión PLS (Mínimos Cuadrados Parciales). 

El modelo COMBINE utiliza una sola orientación con dos limitaciones: 1- desde este modelo se computa la contribución de cada interacción ligando-residuo con su actividad , y 2- cuando una orientación se utiliza para predecir la actividad de compuestos noveles, su actividad biológica tiende a ser ligeramente impredecible. 

Estas limitaciones aumentan cuando los componentes de las series exhiben variación estructural principalmente en un lado de su estructura. Consecuentemente, el modelo reconoce la influencia de la actividad de los cambios estructurales que tienen lugar en la mitad de las moléculas y no recibe información acerca de la otra mitad. Sin embargo, como mencionamos anteriormente, esta clase de ligandos pueden ser eliminados en las dos alternativas y en las orientaciones equivalentes. Así los ligandos fueron considerados en ambas orientaciones, el modelo "aprende" el efecto de introducir la variabilidad estructural en ambos lados del enlace. 

Lo más importante de este método es su capacidad de obtener un modelo que considera adecuadamente la dualidad del potencial de interacción para chequear la sensibilidad de la orientación del ligando dentro de la zona enlace-receptor así como su capacidad predictiva.

• Combine Binding Energy (COMBINE) se utiliza para la determinación de los efectos de la incorporación del disolvente.
• Se utiliza como herramienta de diseño de drogas receptoras.
• Permite determinar el cálculo de la contribución electrostática a la energía libre de unión entre un ligando (L) y un receptor para formar el complejo L-R en presencia o ausencia de disolvente.