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Libros

CHEMICAL GENOMICS
Dirigido por Haian Fu. Cambridge
University Press; Cambridge, 2012.

Genómica química
Conceptos, técnicas y aplicaciones
de una disciplina novedosa

L

os progresos en química, biología y
genética, auspiciados por las técnicas
de automatización y de computación, han
desembocado en la creación y rápida expansión del campo multidisciplinar de la
genómica química. Esfuerzoconstante de
la industria farmacéutica, y más reciente
de la biotecnología, ha sido la recogida y
almacenamiento de productos naturales
y moléculas sintéticas para dirigirlos contra dianas perfectamente acotadas. En los
últimos años hemos asistido a una intensificación de la búsqueda de fármacos y
a una atención creciente sobre el desarrollo de micromoléculas bioactivas que sirvan de medicinas yde herramienta molecular en investigación básica. Para ello
se han creado centros e institutos con instalaciones potentes de cribado e identificación. Los enfoques biológicos, tales
como la genética tradicional y la reciente
interferencia por ARN, se han mostrado
indispensables para elucidar principios
fundamentales de la vida e identificar
elementos estructurales implicados en las
redes complejasde sistemas biológicos. Se
abren nuevas posibilidades y nuevas ventajas con el empleo de micromoléculas; por
ejemplo, en la modulación de una función
singular de una proteína multifuncional.
A esa nueva situación se ha arribado
gracias a importantes avances. De entrada, la secuenciación y análisis del genoma
humano. La genómica comparada subsecuente nos ha revelado un número sustancial de posiblesdianas farmacéuticas, lo

que, a su vez, aporta valiosas posibilidades
para investigaciones funcionales. Por su
parte, los progresos en química combinatoria han posibilitado la comercialización
de pequeñas moléculas que hasta entonces eran privativas de determinados sectores. Y no es grano de anís el abaratamiento
de los costes de robots para la automatización e informatización del laboratorio.Todo en pro de una búsqueda sistemática
de moduladores moleculares que nos permitan comprender las bases de la vida.
La genética química utiliza micromoléculas en vez de mutaciones o mutágenos (práctica habitual en genética tradicional) para descubrir el gen o la proteína
de interés. Suele distinguirse entre genética química prospectiva y genética química inversa. En el primer caso se parte
de unamicromolécula que produce un
fenotipo específico y se intenta identificar la proteína que se enlaza con la molécula y causa el fenotipo al tener su función modulada. En el segundo, el punto
de partida es una proteína de interés y se
busca identificar una micromolécula que
module su función. La genómica química
corresponde a la aplicación de estrategias
de genética química al genoma considerado ensu conjunto. Con el propósito de explorar sistemáticamente las interacciones
entre micromoléculas y sistemas biológicos, se ocupa de dos tareas centrales: por
un lado, identificar y caracterizar micromoléculas bioactivas mediante cribado,
bioensayos y optimización química; por
otro, emplear esos compuestos bioactivos
como herramientas químicas para estudiar dianas biológicas y descubrir terapiasnovedosas.
Para identificar compuestos bioactivos, la genómica química se vale de diversos métodos; entre ellos, el cribado de alto
rendimiento (HTS, de high-throughput
screening) y la biblioteca de compuestos
farmacológicamente activos. La identificación de micromoléculas activas en
cribados reales o virtuales se apoya en la
existencia de un «espacio químico» en
una biblioteca complementaria alespacio
diana explorado, biológico. El espacio
químico, o «universo químico», abarca
el conjunto de todas las estructuras moleculares posibles y se caracteriza por sus
múltiples dimensiones: área superficial,
carga, hidrofobia y número de donadores
o aceptores de enlaces de hidrógeno. El
tamaño y la complejidad de un espacio
químico depende en buena medida del
conjunto escogido de dimensiones. No...