Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 4 Clase Expositiva: 20 Clase Interactiva: 21 Total: 45
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Química Orgánica
Áreas: Química Orgánica
Centro Facultade de Farmacia
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
A materia de Deseño de Fármacos basease no estudo das distintas estratexias usadas no deseño de fármacos así como na predición de melloras terapéuticas máis activos ou menos tóxicos.
-Consideramos como obxectivos principais da materia:
-O estudo das bases fisicoquímicas de acción dos fármacos a nivel molecular, así como dos parámetros estructurais principais que afectan á súa actividade.
-O coñecemento dos principais obxectivos terapéuticos e a modulación da interacción fármaco-receptor, asi como o deseño de pro-fármacos e / ou bioprecursores que melloren a
-A interpretación dos resultados biolóxicos e establecemento de relacións estrutura-actividade para prever novo fármacos.
-Familiarizarse coas principais técnicas de deseño asistido por ordenador
O programa consta de 23 clases expositivas divididas en bloques IV:
Bloques I-III cuxos contidos se desenvolverán en 16 clases cunha duración estimada de 1 hora, que se dedicarán a contidos teóricos.
Bloque IV de contidos teórico-prácticos ao que se dedican 7 sesións a aqueles coñecementos de deseño nos que é imprescindible o uso do ordenador.
BLOQUE I. CONCEPTOS BÁSICOS DE INTRODUCCION AO DESEÑO DE FÁRMACOS
Tema 1. Evolución dos métodos de búsqueda de novos fármacos. Da observación casual a búsqueda sistemática. Aspectos xerais
Tema 2. Métodos de búsqueda de novos cabeza de serie I.
Métodos clásicos. Variación estructural de productos naturais. Bioensaios de compostos e coleccions. Observacions clínicas: efectos secundarios. Estudo dos metabolitos de fármacos. Intermedios de síntese.
Tema 3. Busca de cabezas de serie II. Química combinatoria. Deseño de quimiotecas.
Tema 4. Busca de cabezas de serie III. Métodos baseados na estructura do receptor. Búsquedas en bases de datos.
BLOQUE II. DESEÑO RACIONAL DIRIXIDO AO RECEPTOR
Tema 5. Natureza química é tipos de dianas biolóxicas
Receptores. Estructura química das biomacromoléculas. Proteínas e ácidos nucleicos. Estructura tridimensional
Tema 6. Interacción fármaco-receptor.
Aspectos físico-químicos e estructurais. Unions electrostáticas, non polares, hidrofóbicas. Factores topolóxicos.
Tema 7. Quiralidade e a súa influencia sobre a farmacodinamia.
Diferenzas isoméricas na actividade, antagonismo e selectividad.
Tema 8. Farmacomodulación.
Disección e conxunción estructural. Homoloxa. Viniloxía. Transformacions de anelos. Restricción conformacional.
Tema 9. Variación estructural baseada na isostería.
Modificacions bioisostéricas. Criterios de bioisostería. Bioisostería clásica. Bioisostería no clásica.
BLOQUE III. DESEÑO RACIONAL E FARMACOCINÉTICA
Tema 10. Modulación química da farmacocinética, I
Propiedades fisicoquímicas e actividade farmacolóxica. Xeneralidades. Transporte biolóxico dos fármacos. Solubilidade. Grao de ionización. Coeficiente de reparto. Unión dos fármacos as proteínas plasmáticas. Efectos da isomería óptica na serie ADME.
Tema 11. Modulación química da farmacocinética, II. Modulación da absorción. Estratexias para modular o paso a través da barreira hemato-encefálica. Transportadores de membrana. Modulación da distribución. Estabilidade plasmática. Unión a proteínas plasmáticas.
Tema 12. Deseño de profármacos. Profármaco e concepto de grupo protector. Estabilidade metabólica. Fármacos duros. Fármacos blandos.
Tema 13. Principio de profármaco-bioprecursor. Mecanismos químicos de bioactivación.
Tema 14. Metabolismo de fármacos e a súa modulación.
Transformacions metabólicas das fases I y II. Aspectos químicos das biotransformaciones tóxicas. Modulación da inhibición do CYP450.
Tema 15. Inhibición enzimática como objetivo no deseño de fármacos.
Estereoselectividade. Inhibidores do estado de transición. Inhibidores suicidas.
Tema 16. Selectividade de fármacos. Fármacos multidiana. Estratexias actuais da búsqueda de novos líderes. Regras de Lipinski.
BLOQUE IV. DISEÑO POR ORDENADOR
Tema 17. Manexo e familiarización con programas básicos de construcción e visualización molecular. Visualización de macromoléculas: ADN e proteínas. Acceso a base de datos de proteínas de Brookhaven.
Tema 18. Estructura tridimensional e molecular modeling. Modelado de moléculas pequenas. Optimización xeométrica. Análise conformacional. Superposición/comparación. Criterios de similitud. Molecular “fitting”
Tema 19. Visualización das interaccions fármaco-receptor. Métodos de comparación. Molecular “docking”
Tema 20. Relación estructura-actividade cuantitativa QSAR. Descriptores moleculares. Parámetros hidrofóbicos, electrónicos e estéricos. Parámetros topolóxicos. Métodos de cálculo.
Tema 21. Análise de datos. Análise discriminante. Análise de regresión. Metodoloxías QSAR. Análise de Hansch.
Tema 22. Métodos de novo: Análise de Free-Wilson. Deseño de series de adestramento. Métodos de Craig, Topliss, Fibonacci, Simplex.
Tema 23. Redes neuronais. Virtual screening. Predicción “in silico” de actividade/toxicidade.
BÁSICA:
1. Introducción a la Química Farmacéutica. Editado por Mª del Carmen Avendaño. McGraw-Hill/Interamericana, S.A., 2ª edición. Madrid (2001).
2. Foye's principles of medicinal chemistry. Sixth Edition, by Thomas L. Lemke and David A. Williams. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia (USA) (2008)
3. The Practice of Medicinal Chemistry, 3 Ed. by Camille Georges Wermuth. Academic Press-Elsevier, Amsterdam (Holanda) (2008).
4. Wilson and Gisvold’s Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry. 11 Ed. by John H. Block and John M. Beale. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia (USA) (2004).
5. Recursos "on line"
COMPLEMENTARIA:
1. The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, 2 Ed. by Richard B. Silverman, Academic Press, (2004)
2. Introduction to the principles of drug design and Action, 4 Ed. by Smith and Wiliams´. John Smith, CRC Press (2011)
3. Textbook of drug design and discovery, by Povl Krogsgaard-Larsen, Kristian Strømgaard, and Ulf Madsen, 4th ed. CRC Press (2011)
4. Pharmacokinetics and metabolism in drug design, (Methods & Principles in Medicinal Chemistry), 3 Ed. by Douglas A. Smith, Charlotte Allerton, Amit S. Kalgutkar y Han van de Waterbeemd Weinheim : Wiley-VCH, cop. 2012
5. Drugs: From Discovery to Approval. 2 Ed. by Rick Ng. Wiley-Blackwell, New Jersey, (USA) (2009).
6. Computational Medicinal Chemistry for Drug Discovery, by Patrick Bultinck, Marcel Dekker, 2004.
Coñecementos:
Con 01. Coñecer a orixe, a natureza e a forma de deseñar, obter, analizar, controlar e producir principios activos, fármacos e medicamentos, así como outros produtos e materias primas de interese sanitario de uso humano ou veterinario.
Con 11. Coñecer as características físicas e químicas das substancias empregadas na fabricación de medicamentos.
Con 12. Coñecer e comprender as características das reaccións en disolución, os distintos estados da materia e os principios da termodinámica e a súa aplicación ás ciencias farmacéuticas.
Con 13. Coñecer e comprender as propiedades características dos elementos e os seus compostos, así como a súa aplicación no ámbito farmacéutico.
Con 14. Coñecer e comprender a natureza e o comportamento dos grupos funcionais en moléculas orgánicas.
Con 15. Coñecer os principios e procedementos para a determinación analítica de compostos: técnicas analíticas aplicadas á análise da auga, dos alimentos e do medio ambiente.
Con 16. Coñecer e aplicar as principais técnicas de investigación estrutural incluída a espectroscopia.
Habilidades ou habilidades:
H/D 07. Seleccionar as técnicas e procedementos adecuados no deseño, aplicación e avaliación de reactivos, métodos e técnicas analíticas.
H/D 08. Realizar procesos normalizados de laboratorio incluíndo o uso de equipamentos de síntese e análise científica, incluíndo a instrumentación adecuada.
H/D 09. Estimar os riscos asociados ao uso de substancias químicas e procesos de laboratorio.
Competencias:
Competencias instrumentais:
Comp 05. Coñecementos básicos de informática.
Comp 06. Habilidades de xestión da información (capacidade para buscar e analizar información de
fontes diversas).
Comp 07. Resolución de problemas.
Comp 08. Toma de decisións.
Habilidades interpersoais:
Comp 14. Capacidade para comunicarse con expertos doutras áreas.
Competencias sistémicas:
Comp 19. Habilidades investigadoras.
Comp 20. Capacidade para aprender.
Comp 22. Capacidade para xerar novas ideas (creatividade).
A) Clases de exposición
Principalmente dirixido á exposición por parte do profesor dos fundamentos teóricos da materia en sesións de aproximadamente unha hora. O profesor impartirá estas clases coa axuda de medios audiovisuais e informáticos. O alumno será recomendado como proba de avaliación.
B) Clases seminarias interactivas.
Clase teórica / práctica na que se propoñen e resolven cuestións relacionadas con clases de teoría e exercicios. O alumno participará activamente nestas clases, fundamentalmente mediante a intervención en debates, a elaboración de traballos baseados en coñecementos previos (artigos, páxinas web ... etc), a resolución de exercicios. A asistencia e actitude do alumno consideraranse proba de avaliación.
C) Titorías: programadas polo profesor.
Serán programados polo profesor e estarán dedicados a actividades que permitan avaliar o grao de aprendizaxe e comprensión da materia. Aclaración de dúbidas sobre teoría ou prácticas, problemas, exercicios ou outras tarefas propostas. O alumno debe participar activamente, resolver calquera proba en relación co material que o profesor entregará con antelación. A asistencia e actitude do alumno consideraranse proba de avaliación.
D) Clases teóricas de informática / prácticas.
Combínanse e compleméntanse coas clases teóricas en gran grupo. O alumno estará formado neses temas do programa de carácter eminentemente teórico / práctico, denominado Bloque IV. Estes contidos abordaranse co uso do ordenador e o software necesario. Planifícanse sesións de 2 horas e o alumno que presente un informe do que se fixo terá en conta como proba de avaliación. A asistencia ás clases de informática é obrigatoria e considerarase como criterio de avaliación.
Para a realización das prácticas de informática, o alumno deberá dispoñer do su ordenador PC personal.
SISTEMA DE AVALIACIÓN
1. Exame. PONDERACIÓN MÍNIMA: 50% PONDERACIÓN MÁXIMA: 100%
2. Seminarios. Resolución de problemas/exercicios-avaliación continua PONDERACIÓN MÍNIMA: 0% PONDERACIÓN MÁXIMA: 50%
3. Prácticas de laboratorio-informática: PONDERACIÓN MÍNIMA 0% PONDERACIÓN MÁXIMA: 50%
4. Exposición oral (actividades adicionais, incluídas na avaliación continua): PESO MÍNIMO: 0% PESO MÁXIMO: 50%. Debate: PESO MÍNIMO: 0% PESO MÁXIMO: 50%
A avaliación dos coñecementos, habilidades e competencias adquiridas na materia realizarase a través dos seguintes medios:
No exame teórico: Con 1, 11, 12, 13, 14, 15, Comp 07, Comp 20.
Na avaliación das prácticas de laboratorio e exposición oral: Con 16, H/D 07, H/D 8, H/D 9, Comp 05, 06, 14, 19, 22.
Na avaliación das clases interactivas: H/D 07, H/D 08, Comp 07, 08, 09, Comp 20, 22.
A nota global do alumno, cun total de 10 puntos, será a suma do obtido segundo a seguinte distribución:
-A avaliación continua da participación e actitude do alumno nas súas horas presenciais (clases, seminarios, titorías...) contribuirá cun mínimo de 3 puntos, o 30% da nota final.
-A avaliación dos coñecementos adquiridos mediante exames aportará un máximo de 7 puntos (70% da nota final), e constará de dous exames:
Un exame dos contidos teóricos (temas 1 a 16 do programa). Aportará un máximo de 4 puntos, o 40% da nota final. Para superar a materia será necesaria unha puntuación mínima do 40% da máxima deste apartado.
Un exame dos contidos teórico-prácticos informáticos (temas 17-23 bloque IV). Aportará un máximo de 3 puntos, o 30% da nota final.
A suma de todas as cualificacións debe ser polo menos de 5 puntos (sobre 10) para superar a materia.
No segundo grao ao que ten dereito o alumno (xullo), só se examinarán os contidos teóricos, xa que as cualificacións obtidas tanto en seminarios como na proba de informática teórico-práctico conservaranse no momento de computar a nota final.
Pódese manter a nota de avaliación continua para os alumnos repetidores que o desexen.
Nos casos de utilización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o disposto na “Normativa de avaliación do rendemento académico do alumnado e revisión de cualificacións”
Estudio autónomo individual ou en grupo: 46 horas
Resolución de exercicios, e traballos relacionados coas clases de seminario: 6 horas
Orientación e resolución de dúbidas para tutorías: 2,5 horas
Preparación de traballos e bases de datos relacionadas coas prácticas de ordenador: 10 horas
Realización e revisión de exames: 3 horas
O alumno deberá:
Mostrar unha disposición aberta e sen prexuizo cara a materia, analizando obxectivamente a relevancia no contexto da súa formación profesional e integral.
Intentar resolver las cuestions suscitadas nas clases expositivas para poder plantexar cuestions nas clases interactivas.
Aconséllase asistir a todas las clases, para una boa e eficiente formación e para obter una avaliación positiva na materia.
Estudar a materia de xeito continuado.
Recursos “on line”
Para A preparación da materia e importante o uso dos recursos dispoñibles na web: software libre, tutoriales, etc. con accesos que serán actualizados polo profesor o comenzo do curso.
Entre outros:
Protein data bank:http://www.rcsb.org/pdb/,
Diseño: http://www.drugdesign.org,. etc.
SwissPDBViewer, SwissADME, Arguslab, UCSF Chimera, ChimeraX
A asistencia a clases expositivas, ainda que non e obrigatoria, e altamente recomendable para obter un rendemento adecuado no ensino interactivo.
Participación activa nas clases interactivas.
A consulta bibliográfica e de fontes de información
Aquel alumno que non supere con éxito o proceso de avaliación, e se así o desexa, poderá acudir ao profesor, en horario de tutorías, en busca de asesoramento en relación co tema.
Alberto José Coelho Cotón
Coordinador/a- Departamento
- Química Orgánica
- Área
- Química Orgánica
- Teléfono
- 881814943
- Correo electrónico
- albertojose.coelho [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
José Manuel Malga Díaz
- Departamento
- Química Orgánica
- Área
- Química Orgánica
- Correo electrónico
- josemanuel.malga.diaz [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-16:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | 5035 Aula 6 Facultade Dereito |
| Xoves | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | 5035 Aula 6 Facultade Dereito |
| Venres | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLIS_02 | Castelán | 5035 Aula 6 Facultade Dereito |
| 15:00-16:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán | 5035 Aula 6 Facultade Dereito |