Diseño de Fármacos a través de la Modelización Molecular
Este curso está diseñado para aquellos interesados en comprender cómo las técnicas computacionales de modelización molecular se integran en el proceso de descubrimiento y diseño de nuevos fármacos. Los estudiantes aprenderán la teoría de las simulaciones moleculares y practicarán estas técnicas utilizando software especializado.
Los métodos de modelización molecular permiten estudiar, a resolución atómica, cómo, por qué y con qué fuerza una molécula se une al sitio de unión de proteínas y ácidos nucleicos. Esta interacción es la base del proceso de modulación de la actividad de enzimas o receptores, y por lo tanto, del mecanismo de acción de un fármaco. Las técnicas computacionales han avanzado en capacidad de predicción y rendimiento, y se han integrado cada vez más en el proceso de descubrimiento y diseño de fármacos, especialmente en las fases iniciales del proceso conocidas como 'identificación de hits' y 'optimización de hit-to-lead'. A lo largo del curso, los estudiantes aprenderán las bases teóricas de herramientas como el docking y la dinámica molecular, así como de métodos avanzados, como los cálculos de energía libre de unión basados en transformaciones alquímicas. Además, se realizarán talleres que permitirán practicar estas técnicas con sistemas modelo y software libre (de uso académico).
Los temas y los métodos cubiertos están alineados con las tendencias más recientes en el diseño computacional de fármacos. Con el aumento del uso de simulaciones moleculares en la industria farmacéutica, el curso abordará los desafíos actuales, como la optimización de compuestos y la predicción precisa de interacciones proteína-ligando.
El equipo docente está formado por investigadores activos que utilizan regularmente los enfoques de dinámica molecular, docking y cálculos de energía libre en sus investigaciones. Esto garantiza que los estudiantes recibirán una enseñanza basada en experiencias reales y avances metodológicos recientes.
Requisitos:
- Conocimientos básicos de mecánica-estadística, simulaciones atomísticas, mecánica molecular, estructura de proteínas y desarrollo de fármacos son requisitos aconsejables, aunque no excluyentes.
- Los participantes del curso deben traer sus portátiles para las sesiones prácticas.
Dirigido a
El curso está dirigido a estudiantes de maestría y doctorado en química, biología computacional, bioquímica, biología, farmacología y disciplinas afines, así como a investigadores en diseño de fármacos y simulaciones moleculares que buscan mejorar sus habilidades técnicas. También está orientado a científicos y técnicos de la industria farmacéutica en I+D que desean utilizar herramientas de simulación para optimizar el desarrollo de fármacos y actualizarse en técnicas computacionales como docking molecular y cálculos de energía libre.
Objetivos
Al finalizar el curso, el estudiante estará en capacidad de realizar, de forma independiente, simulaciones moleculares con software libre. Las técnicas aprendidas incluyen el docking molecular, la dinámica molecular y el cálculo de energía libre de unión basado en el método alquímico. Además, el estudiante habrá aprendido a desarrollar un campo de fuerza para moléculas orgánicas y el tratamiento de datos procedentes de simulaciones atomísticas.
Metodología
El curso se desarrolla a partir de clases teóricas virtuales y sesiones prácticas con los participantes con el fin de profundizar sus conocimientos y alcanzar los objetivos de cada tema.
Las actividades prácticas se desarrollan de forma presencial en las instalaciones de la Universidad de los Andes, sede centro. Los participantes del curso deben traer sus portátiles para el desarrollo de estas actividades.
Contenido
Clase 1
Modelización molecular y mecánica molecular, dinámicas moleculares.
Clase 2
Dinámicas moleculares y Docking: funciones de scoring, virtual screening y reverse virtual screening.
Clase 3 (Práctica)
Docking molecular.
Clase 4
Fundamentos de termodinámica estadística para el cálculo de energías de unión.
Dinámica molecular.
Clase 5
Molecular Mechanics Poisson-Boltzmann Surface Area.
Clase 6 (Práctica)
Dinámicas moleculares y calculo MM/GBSA.
Clase 7
Alchemical binding free energy calculations y potencial alquímico.
Clase 8
Thermodynamic Integration y Free Energy Perturbation.
Clase 9 (Práctica)
Cálculos alquímicos de energía libre.
Clase 10
Alchemical enhanced sampling.
Clase 11
Análisis de datos.
Clase 12 (Práctica)
Cálculos alquímicos de energía libre (continuación).
Profesores
Condiciones
Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.
La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.
