A pesar del incremento en la inversión para encontrar nuevos fármacos, la explosión de información genómica y las nuevas técnicas de genómica funcional, existe un estancamiento en el número de moléculas que llegan a la fase de ensayos clínicos. El diseño y la optimización de fármacos basados en la estructura del receptor se presentan como la principal alternativa a los métodos tradicionales y, de hecho, esta aproximación ha experimentado un gran auge en los últimos años.

La explotación de la información contenida en un creciente número de estructuras tridimensionales de macromoléculas biológicas y sus complejos con ligandos, junto con el aumento en la potencia de cálculo computacional, ha propiciado un enorme interés por la búsqueda in silico de moléculas bioactivas mediante la simulación a gran escala del reconocimiento ligando-receptor, en lo que se conoce como cribado virtual de quimiotecas (virtual screening o VS). Existe la esperanza de que las diferentes aproximaciones de VS junto con optimización racional asistida por ordenador permitan llegar a moléculas con las propiedades adecuadas en un tiempo mínimo y con un coste reducido.

Sin embargo, existen retos metodológicos importantes que hay que salvar, como son el efecto de la flexibilidad conformacional de las proteínas en el proceso de reconocimiento molecular, la energética de la interacción, los determinantes de su especificidad, o incluso aspectos más técnicos relacionados con la necesidad de realizar estos estudios de un modo que sea lo suficientemente eficaces para soportar el abordaje masivo que conlleva el VS. Estos elementos necesitan de una mayor profundización y deben combinarse con la integración de las diferentes disciplinas científicas implicadas en plataformas que permitan utilizar de manera eficiente las ventajas de cada una de ellas.

Reconociendo la importancia del desarrollo de estas tecnologías en la búsqueda de moléculas bioactivas, los Institutos Nacionales de la Salud de los EEUU  (NIH) han decidido impulsar, a través de las NIH Roadmap Initiatives, un ambicioso programa de investigación mediante la implementación de la denominada Molecular Libraries Initiative (MLI), cuya meta última es el descubrimiento, mediante una combinación de técnicas bioinformáticas y de HTS, de “moduladores biológicos” para cada una de las miles de dianas moleculares obtenidas a partir de la información genómica. 

El objetivo fundamental es el abordaje y la resolución de los problemas que todavía impiden el que las técnicas bioinformáticas de cribado virtual y optimización de cabezas de serie basadas en la estructura del receptor se constituyan en la tecnología principal en el descubrimiento de nuevas moléculas bioactivas. La plataforma desarrollada será aplicada en áreas de gran relevancia terapéutica, como son las enfermedades infecciosas, neurodegenerativas y el cáncer, mediante el estudio de distintas dianas farmacológicas de elevado interés, tales como las proteínas de la familia de la tubulina, las lactamasas, la transcriptasa inversa del virus del SIDA o la glucógeno-sintetasa kinasa (GSK-3b), entre otras.