Investigadores de la Unidad de Servicios de Apoyo a la Resolución
Analítica (SARA) de la Universidad Veracruzana (UV) trabajan
en la modelación computacional y en la síntesis de compuestos
químicos con actividad biológica que podrían
tener propiedades propicias para ser utilizados en el tratamiento
de enfermedades como hipertensión, diabetes y obesidad.
De acuerdo con el investigador Óscar García Barradas
la experiencia de 10 años del laboratorio les permitirá
hacer el diseño computacional, proponer nuevas estructuras
químicas que puedan tener la actividad biológica necesaria
para atacar las tres enfermedades mencionadas –que constituyen
los principales problemas de salud pública del país–,
prepararlas en el laboratorio y luego probarlas biológicamente
para comprobar su acción.
García Barradas dijo que en principio se tiene que buscar la
porción de un compuesto llamado farmacóforo que desencadena
el efecto biológico; una vez identificado, se ensamblan diferentes
grupos a éste para hacer modificaciones a la estructura.
“Estas modificaciones pueden tener diferentes efectos; podemos
lograr que el efecto de la sustancia se incremente, pero también
puede pasar que sea más tóxica.
Entonces, se deben evaluar todas las modificaciones posibles para
poder entender cómo funcionan, para después proponer
cuáles serían los mejores grupos sustituyentes a esa
estructura básica que nos conduciría al efecto biológico
más limpio y menos tóxico posible”, dijo.
El investigador –que recientemente reingresó al Sistema
Nacional de Investigadores (SNI)– sostuvo que cuando se sintetiza
un compuesto, el efecto que se le puede atribuir está en función
del parecido estructural que tenga con algún otro compuesto
ya conocido.
Si, por ejemplo, se observa que un compuesto ya conocido y uno en
el que se está trabajando tienen el mismo número de
átomos de carbono y los mismos grupos funcionales y sólo
difieren en el acomodo de los átomos, ésa sería
la base para decir que ese nuevo compuesto puede tener una actividad
biológica específica, y eso hay demostrarlo a través
de experimentos biológicos.
“Pero básicamente partimos de lo que ya se ha hecho por
otras personas en todo el mundo, los reportes científicos son
nuestro punto de partida para proponer nuevas sustancias con la actividad
biológica que buscamos”, afirmó.
Aunque advirtió que se trata de un proceso muy largo para lograr
que estos estudios deriven en un fármaco de uso comercial,
García Barradas dijo que la finalidad de la investigación
es contrarrestar, en un futuro, la acción de estas tres enfermedades
entre los mexicanos.
“La idea es crear sustancias que sean utilizadas por la gente,
que tengan un impacto positivo en su vida y su salud. Tenemos buenas
perspectivas, buen equipo de trabajo y muy buenos antecedentes como
para poder pensar en obtener resultados. Pero es cierto que tenemos
que pensar que no se trata de un proceso sencillo, luego de tener
ya los compuestos probados biológicamente, tendremos que buscar
que la industria farmacéutica se interese por ellos y que los
pueda llevar, ahora sí, a la generación de los fármacos
de uso comercial”, aseguró.
El grupo de investigación incluye a Omar Muñoz, químico
orgánico con amplia experiencia en síntesis de compuestos;
Oscar García Barradas, que trabaja el diseño computacional;
Remedios Mendoza, que se encarga del análisis instrumental
y químico de los compuestos utilizando procesos llamados cromatografía
de gases y espectrometría de masas; Maribel Jiménez,
del Instituto de Ciencias Básicas de la UV, especialista del
área de alimentos, y Rafael Villalobos, jefe de la Unidad de
Biomedicina de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala, de la
UNAM, que realizará los estudios biológicos de los compuestos
creados.
Experiencias previas
El Laboratorio SARA –del que García Barradas es cofundador–
tiene 10 años de experiencia en la síntesis de compuestos
con actividad biológica, principalmente de químicos
que contienen átomos de fósforo, mediante el proceso
llamado “síntesis asimétrica”.
“Aquí hemos desarrollado diferentes compuestos; por ejemplo,
algunos derivados de aminoácidos que contienen grupos en los
que se incorpora el átomo de fósforo; estos compuestos
despliegan una serie de actividades biológicas que permiten
que sean usados como antibióticos, otros presentan propiedades
pesticidas, y algunos combaten la proliferación de los hongos”,
sostuvo el investigador.
Algunos de los compuestos que se han sintetizado en el SARA son el
AP5 y el AP6, que funcionan como neurotransmisores, es decir, permiten
la transmisión de impulsos nerviosos para desarrollar una actividad
específica en el cuerpo humano, y se ha comprobado que tienen
una actividad biológica importante y pueden funcionar bien
en tratamientos de epilepsia, mal de Parkinson y de Alzheimer.
“En coordinación con el investigador Mario Ordoñez,
del Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma
del Estado de Morelos (UAEM), hemos sintetizado y probado biológicamente
algunos derivados del ácido antranílico, uno de ellos
funciona como agente de contraste para rayos X –se introduce
a un organismo y permite visualizar más claramente las radiografías
de un órgano–; y también trabajamos en la síntesis
de derivados de un compuesto llamado fosfoestatina, y la información
que tenemos de estos compuestos es que presentan una actividad antiviral,
y podrían funcionar para el tratamiento y combate del SIDA,
además de que también hemos trabajado en el desarrollo
de otros compuestos retrovirales”, aseguró García
Barradas. Los
principios científicos
El desarrollo de sustancias de este tipo no es simple –explicó
García Barradas–, ya que estas sustancias tienen una
estructura muy específica, y regularmente tienen una sustancia
muy parecida, pero invertida, lo que hace que se pueda decir que
son como las manos, que existan moléculas de mano derecha
y de mano izquierda, que guardan una relación de espejo.
“Del mismo modo que las manos interaccionan con un guante
determinado para cada una, cuando se da una interacción de
mano derecha con guante derecho es cuando se obtiene el resultado
que se desea. En el caso de las moléculas sucede más
o menos lo mismo, una molécula que sería de mano derecha
puede interactuar solamente con un receptor biológico que
es específico para esa molécula, es decir que se puede
acomodar en una cavidad que tiene ese receptor, pero una molécula
de mano izquierda no lo puede hacer. Así pues, de estas dos
moléculas sólo una puede desencadenar el efecto biológico
que uno desea”, dijo el investigador.
La otra molécula que no concuerda con el receptor biológico,
en el mejor de los casos no causa ningún efecto, pero hay
ejemplos en el que esta molécula busca donde acomodarse y
desencadena otro efecto, y este fenómeno es lo que se denomina
efecto secundario de un fármaco.
“Un ejemplo muy sencillo es el del ibuprofeno –desinflamatorio
de uso muy común–, que tiene moléculas de estas
características, técnicamente hay manera de identificar
cuando se trata de una molécula de mano derecha o de mano
izquierda, y para diferenciarlos se usan los prefijos S (sinister,
izquierdo) y R (rectus, derecho). En este particular, el izquierdo
es el que tiene el efecto desinflamatorio y el derecho no tiene
ningún efecto”, explicó.
Si se tienen los dos compuestos en una sola mezcla y se administra
la sustancia a un organismo, lo que va a pasar es se observará
el efecto deseado, pero también se observarán otras
cosas, los efectos secundarios. |