Asignatura precedente: Ninguna. Teoría:1.5 Prácticas:1.5

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1 1 DOCENTE: DR. FABIÁN HARVEY LÓPEZ VALLEJO Asignatura: QUÍMICA COMPUTACIONAL Y DISEÑO DE FÁRMACOS Área de conocimiento: Química Medicinal Semestre: Asignatura precedente: Ninguna Clave: Asignatura subsecuente: Ninguna Horas por semana: 3 Competencias Teoría:1.5 Prácticas:1.5 Créditos totales: 6 Conocimientos: 1. Domina los principios fundamentales del diseño racional de fármacos 2. Conoce los principios básicos del modelado molecular y su aplicación al diseño racional de fármacos 3. Explica la interrelación entre el diseño racional de fármacos y disciplinas relacionadas como la farmacología, la fisiología, la química computacional, la bioquímica, la medicina, la biología molecular, la química orgánica, entre otras Habilidades: 1. Domina el manejo de los programas (software) más importantes empleados en el diseño racional de fármacos 2. Aplica diferentes estrategias en el diseño de fármacos asistido por computadora en un problema concreto 3. Diseña proyectos de investigación en química medicinal, donde se apliquen métodos computacionales para el diseño racional de fármacos 4. Propone métodos de diseño de fármacos basado en el ligando y en la estructura del receptor Actitudes: 1. Actúa de manera responsable en su desempeño profesional 2. Se integra a grupos de trabajo interdisciplinario y propicia la colaboración con sus pares 1

2 2 Temario 1. Principios del diseño c) Etapas en el descubrimiento de compuestos líderes d) Modificaciones moleculares para la optimización de compuestos líderes e) Relaciones cuantitativas de estructura-actividad (QSAR) f) Receptores: teoría de la interacción fármaco-receptor g) Consideraciones topológicas y estereoquímicas h) Enzimas: generalidades y mecanismos de reacción i) Propiedades farmacocinéticas j) Metabolismo: Biotransformaciones de fase I y II k) Profármacos 2. Modelado molecular a) Generalidades b) Mecánica molecular y campos de fuerza c) Optimización de la geometría molecular y métodos de exploración de la superficie de energía d) Análisis conformacional e) Aplicaciones del potencial electrostático en el diseño de fármacos f) Práctica computacional I: g) Propiedades moleculares usadas en el DiFAC, h) Métodos híbridos: Mecánica Cuántica/Mecánica Molecular (QM/MM) i) DiFAC: Diseño basado en el ligando (QSAR 2D y 3D) j) Modelado del farmacóforo, k) DiFAC: Diseño basado en la estructura del receptor: generalidades (Docking y diseño de novo) l) Modelado por homología de proteínas m) Dinámica molecular n) Caso estudio: Descubrimiento y desarrollo del medicamento Aliskiren o) Práctica profesional II 3. Propuesta de investigación (exposición y discusión de proyectos) 2

3 3 Bibliografía 1. Gareth T. Fundamentals of medicinal Chemistry. John Wiley & Sons. England Silverman R.B. The organic Chemistry of Drug Design and Drug Action. Second Edition. Elsevier-Academic press. USA Copeland R. Evaluation of Enzyme Inhibitors in Drug Discovery: A Guide for Medicinal Chemist and Pharmacologists. John Wiley & Sons. USA Leach, A.R. Molecular Modeling: Principles and Applications. Pearson Education EMA, Graham L.P. An Introduction to Medicinal Chemistry. Oxford University Press. Third edition Bultinck, P.; De Winter, H.; Langenaeker, W.; Tollenaere, J.P. Computational Medicinal Chemistry for Drug Discovery. Marcel Dekker Lipkowitz, K. B. Reviews in Computational Chemistry, WILEY-VCH, Vol. 22, Hernán Alonso, Andrey A. Bliznyuk, Jill E. Gready, Combining Docking and Molecular Dynamic Simulations in Drug Design, Medicinal Research Reviews, Vol. 26, 2006, Nissim, C. C., Structure-Based Drug Design and the Discovery of Aliskiren (Tekturna ): Perseverance and Creativity to Overcome a R&D Pipeline Challenge, Chemical Biology & Drug Design, 2007, 70,

4 4 Estrategias didácticas Presentación de cada uno de los tópicos a cargo del profesor, con una sesión magistral de 80 minutos. El resto de clase será destinado para discutir un artículo de revisión o experimental relacionado con el tema visto en clase. La discusión del artículo estará a cargo de los alumnos y bajo la coordinación del profesor Las prácticas computacionales serán dirigidas y supervisadas por el profesor. Se usarán programas de distribución libre en las prácticas, los cuales funcionan bajo sistema operativo Linux y Windows Las dos últimas sesiones se dedicaran a la presentación y discusión, por parte de los alumnos, de una propuesta de investigación en química medicinal donde se apliquen métodos computacionales del diseño de fármacos Evaluación Evidencias de desempeño Criterios de evaluación Forma/Instrumentos de evaluación Conceptuales: Explica la importancia actual del diseño de fármacos asistido por computadora para la industria farmacéutica, el sector salud y la investigación básica Habilidades: Diseña de manera racional nuevos fármacos potenciales Interpreta de manera crítica la información científica de su campo Elabora propuestas de soluciones a casos concretos de tratamiento de algún padecimiento Actitudinales: Es crítico con la información que recibe de fuentes bibliográficas Es responsable en todo momento en su actuar Es sociable con sus compañeros y sus homólogos 50% El dominio de los conceptos será evaluado en los dos exámenes planeados, en las discusiones orales y escritas de artículos y en la exposición oral y escrita del proyecto 40% Calidad de la presentación oral y escrita y del análisis de fondo de los artículos asignados y el proyecto propuesto por el alumno 10% Se evaluará la actitud crítica que demuestre el alumno durante las presentaciones orales propias y la participación dinámica en las demás 4

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