Utilizzo dei Campi di Interazione Molecolare nella Ricerca di Molecole Biologicamente Attive

Metodi computazionali e programmi di modellistica molecolare sono oggi ben-integrati in molti stadi del processo di ricerca e sviluppo di un farmaco. Tra i più utilizzati nel tentativo di modellare fenomeni biologici di interesse farmaceutico, i campi di interazione molecolare1 permettono l’analisi, l’interpretazione e la previsione dei dati sperimentali. L’utilizzo principale dei campi di interazione molecolare è la determinazione dell’interazione tra una molecola ed una sonda chimica. Nel caso in cui la molecola è una “piccola” molecola organica, anche detta ligando, la sonda simula il recettore in cui la molecola agisce. Nel caso in cui invece la molecola è una “macromolecola”, ad esempio una proteina, la sonda simula un gruppo chimico che interagisce con la proteina. In entrambi i casi, i punti di interazione più interessanti possono fungere da guida per il confronto di molecole, per il confronto di proteine, ma anche per studiare l’interazione proteina-molecola. Mediante opportune trasformazioni matematiche i campi di interazione molecolare possono anche essere trasformati in descrittori molecolari. L’informazione contenuta in questi descrittori è estratta da metodi statistici per generare modelli di tipo QSAR, applicati alle più diverse problematiche. Infine, nel caso degli “screening” virtuali, il confronto tra due molecole può essere codificato in un punteggio di similarità, basato anch’esso sui campi di interazione molecolare. Le metodologie descritte sono state utilizzate in diverse fasi di un lavoro volto all’identificazione di nuove molecole biologicamente attive con proprietà calcio-antagonista.2-4 1 Goodford, P. J. J. Med. Chem. 1985, 28, 849-857. 2 Budriesi, R. et al. J. Med. Chem. 2005, 48, 2445-2456. 3 Carosati, E. et al. J. Med. Chem. 2006, 49, 5206-5216. 4 Carosati, E. et al. J. Med. Chem. 2008, 51, 5552-5565.