Drug design and discovery with bioinformatics tools

Diseño y descubrimiento de fármacos con herramientas bioinformáticas

Context: Bioinformatics is a combination of different fields including computer science, biology, information technology and statistics which is used to analyze and interpret the biological data. It is used to design and discover novel drugs through biological data analysis and potential target identification. With increasing drug resistance among bacterial species, there is a need to develop new drugs. Aims: However, the drug discovery procedure is laborious, expensive and time-consuming. The new drug identification consists of various steps including target identification, target protein structure analysis, potential drug candidate identification, detecting the safety and efficacy of drug, optimizing them and finally validating the drug. Bioinformatics has a vital role in all these steps. Bioinformatics has emerged as a powerful tool in the field of drug design and discovery, enabling the rapid identification of potential drug targets, optimization of lead compounds, and prediction of drug interactions. For instance, analysis of protein sequences and genetic data enables target identification. Methods: Once the target protein is recognized, its structure can be investigated using bioinformatics tools. Identification of potential ligand binding sites allows for screening of compound databases to find drug candidates. A review of the relevant literature highlights that the identification of potential ligand binding sites allows for screening of compound databases to find drug candidates. Simulations of target protein and biomolecule interactions aid in predicting drug safety and efficacy. Results: Bioinformatics is utilized for drug optimization to improve safety and efficacy. Recently pharmacophore and molecular docking process are used for screening of thousands of candidate molecules to a few promising leads. In this paper, drug design and discovery has been done with the use of bioinformatics tool in the field of network pharmacology. This paper reviews the application of bioinformatics tools within the field of network pharmacology, focusing on methodologies for drug design and discovery. It aims to clarify existing approaches and propose future directions in the context of drug development, rather than suggesting that original drug design and discovery work has been conducted by the authors.

Contexto: La bioinformática es una combinación de diferentes campos, como la informática, la biología, las tecnologías de la información y la estadística, que se utiliza para analizar e interpretar datos biológicos. Se utiliza para diseñar y descubrir nuevos fármacos mediante el análisis de datos biológicos y la identificación de posibles dianas. Debido al aumento de la resistencia a los fármacos en las especies bacterianas, surge la necesidad de desarrollar nuevos fármacos. Objetivos: Sin embargo, el proceso de descubrimiento de fármacos es laborioso, costoso y requiere mucho tiempo. La identificación de nuevos fármacos consta de varios pasos: la identificación de la diana, el análisis de la estructura de la proteína diana, la identificación de posibles candidatos a fármacos, la detección de la seguridad y la eficacia de los fármacos, su optimización y, finalmente, la validación del fármaco. La bioinformática desempeña un papel fundamental en todos estos pasos. La bioinformática se ha convertido en una herramienta poderosa en el campo del diseño y descubrimiento de fármacos, permitiendo la rápida identificación de posibles dianas farmacológicas, la optimización de compuestos clave y la predicción de interacciones farmacológicas. Por ejemplo, el análisis de secuencias de proteínas y datos genéticos permite la identificación de la diana. Métodos: Una vez reconocida la proteína diana, se puede investigar su estructura mediante herramientas bioinformáticas. La identificación de posibles sitios de unión de ligandos permite el cribado de bases de datos de compuestos para encontrar fármacos candidatos. Una revisión de la literatura relevante destaca que la identificación de posibles sitios de unión de ligandos permite el cribado de bases de datos de compuestos para encontrar fármacos candidatos. Las simulaciones de proteínas diana e interacciones biomoleculares ayudan a predecir la seguridad y eficacia de los fármacos. Resultados: La bioinformática se utiliza para la optimización de fármacos con el fin de mejorar la seguridad y eficacia. Recientemente, el farmacóforo y el proceso de acoplamiento molecular se han utilizado para el cribado de miles de moléculas candidatas hasta encontrar unas pocas líneas prometedoras. En este artículo, se ha realizado el diseño y descubrimiento de fármacos mediante herramientas bioinformáticas en el campo de la farmacología de redes. Este artículo revisa la aplicación de herramientas bioinformáticas en el campo de la farmacología de redes, centrándose en las metodologías para el diseño y descubrimiento de fármacos. Su objetivo es aclarar los enfoques existentes y proponer futuras direcciones en el contexto del desarrollo de fármacos, en lugar de sugerir que el trabajo original de diseño y descubrimiento de fármacos haya sido realizado por los autores.

Contexto: A bioinformática é uma combinação de diferentes áreas, incluindo ciência da computação, biologia, tecnologia da informação e estatística, utilizada para analisar e interpretar dados biológicos. É utilizada para projetar e descobrir novos fármacos por meio da análise de dados biológicos e da identificação de potenciais alvos. Com o aumento da resistência a fármacos entre espécies bacterianas, surge a necessidade de desenvolver novos fármacos. Objetivos: No entanto, o procedimento de descoberta de fármacos é trabalhoso, caro e demorado. A identificação de novos fármacos consiste em várias etapas, incluindo a identificação do alvo, a análise da estrutura da proteína alvo, a identificação de potenciais candidatos a fármacos, a detecção da segurança e eficácia dos fármacos, a otimização dos mesmos e, finalmente, a validação do fármaco. A bioinformática desempenha um papel vital em todas essas etapas. A bioinformática emergiu como uma ferramenta poderosa no campo do projeto e descoberta de fármacos, permitindo a rápida identificação de potenciais alvos, a otimização de compostos líderes e a previsão de interações medicamentosas. Por exemplo, a análise de sequências de proteínas e dados genéticos permite a identificação do alvo. Métodos: Uma vez reconhecida a proteína alvo, sua estrutura pode ser investigada utilizando ferramentas de bioinformática. A identificação de potenciais sítios de ligação de ligantes permite a triagem de bancos de dados de compostos para encontrar candidatos a fármacos. Uma revisão da literatura relevante destaca que a identificação de potenciais sítios de ligação de ligantes permite a triagem de bancos de dados de compostos para encontrar candidatos a fármacos. Simulações de interações entre proteínas-alvo e biomoléculas auxiliam na previsão da segurança e eficácia de fármacos. Resultados: A bioinformática é utilizada na otimização de fármacos para melhorar a segurança e a eficácia. Recentemente, o farmacóforo e o processo de docking molecular têm sido utilizados para a triagem de milhares de moléculas candidatas a algumas pistas promissoras. Neste artigo, o projeto e a descoberta de fármacos foram realizados com o uso de ferramentas de bioinformática na área de farmacologia de redes. Este artigo analisa a aplicação de ferramentas de bioinformática na área de farmacologia de redes, com foco em metodologias para projeto e descoberta de fármacos. O objetivo é esclarecer as abordagens existentes e propor direções futuras no contexto do desenvolvimento de fármacos, em vez de sugerir que o trabalho original de projeto e descoberta de fármacos foi conduzido pelos autores.