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Entender los enlaces de hidrógeno del agua ayudaría a generar mejores fármacos
La química computacional ayuda a entender mejor los procesos de interacción en las moléculas de agua, disminuyendo costos y tiempos de fabricación de fármacos. Foto: Nicol Torres – Unimedios.
Grupo de investigadores de la UNAL y las Universidades del Rosario y San Francisco de Quito (Ecuador). Foto: Nicol Torres – Unimedios.
La conferencia fue dictada por el profesor Luis Seijas, de la Universidad del Rosario. Foto: Nicol Torres – Unimedios.
Conocer las interacciones entre hidrógenos en el agua es la base para entender moléculas más complejas como las proteínas afectadas en ciertas enfermedades. Foto: archivo Unimedios.
En el encuentro de química teórica computacional hubo charlas de diferentes universidades del país y de Latinoamérica. Foto: Nicol Torres – Unimedios.
Gabriel Merino, exponente de la química teórica en América Latina y experto del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav - Mérida, México). Foto: Nicol Torres – Unimedios.
Este fue el tema abordado en la conferencia “Explorando la interacción no covalente en grupos de agua”, una de las principales del VIII Encuentro Nacional de Químicos Teóricos y Computacionales (ENQTC), realizado en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL). La investigación busca mostrar la importancia de aumentar significativamente el número de investigadores de este campo en el país y en Latinoamérica, y el impacto que sus estudios tienen en la sociedad.
En palabras más sencillas, lo que busca es simular computacionalmente la interacción entre moléculas de agua, que son la base para determinar las dinámicas de proteínas como la ciclodextrina, cuya función principal es obtener energía en el cuerpo y que se utiliza en la industria farmacéutica para acelerar la capacidad de reacción de los medicamentos, disminuyendo así los tiempos en que hacen efecto.
La investigación fue realizada por los profesores Jorge Alí Torres, de la UNAL; Luis Seijas y Javier Torres, de la Universidad del Rosario; y César Zambrano y Luis Rincón, de la Universidad San Francisco de Quito (Ecuador), en un esfuerzo conjunto por entender los enlaces menos explorados del hidrógeno a partir de un campo que se está abriendo paso en el mundo académico: la química computacional.
Hoy esta área se relaciona directamente con la inteligencia artificial, con subcampos como el aprendizaje de máquina (machine learning), y con softwares especializados para simular lo que ocurre en la estructura molecular, una cuestión que, si se piensa desde la medicina, ayuda a saber qué puntos atacar o ligar con alguna sustancia específica, y que al ser simulado en un computador disminuye costos, ya que no es necesario probarlo en pacientes (in vivo).
Según el profesor Torres, “esto es importante para entender mejor los procesos de enfermedades como el Alzheimer, afectación de la que hoy se desconoce cómo algunos péptidos del cuerpo (cadenas de aminoácidos que forman proteínas) cambian su estructura de manera inesperada durante la enfermedad, por lo que las metodologías computacionales son una gran ayuda para el desarrollo científico y el bienestar de los pacientes”.
Los investigadores utilizaron dos softwares para simular y modelar en 3D lo que ocurre en el hidrógeno dentro de un grupo de pequeñas moléculas de agua; ambos son de uso libre y les ayudaron a determinar propiedades como densidad y fuerza, entre otras, así como la intensidad de la interacción entre enlaces químicos.
Durante el evento, el químico mexicano Gabriel Merino, profesor del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav – Mérida, México), uno de los exponentes más importantes de la química teórica en América Latina hoy, explicó que este campo y el computacional enfrentan un gran reto en el continente alrededor de las publicaciones científicas, ya que solo el 4 % del contenido existente hoy en las revistas científicas tiene algo que ver con alguno de estos temas.
“En muchos países falta un mayor compromiso gubernamental con el campo científico, pues parece que no hay voluntad para financiar las investigaciones y los proyectos que hoy podrían arrojar luces sobre la forma de atacar enfermedades y otras dificultades”, señaló el experto.
Sobre el avance que se está dando en campos como la inteligencia artificial, indica que “este trae dos retos para los jóvenes: el primero es hacer las preguntas correctas para que estos mecanismos sean un apoyo en su trabajo; y el segundo es preguntarse hasta qué punto poseemos el conocimiento de lo que estudiamos, ya que estas inteligencias funcionan con datos, y allí radica la importancia de los hallazgos en campos como la química, que de primera mano ayudan a sentar las bases para generar nuevos materiales y fármacos”.
Según el profesor Merino, “lo que antes podía tomar 20 años en ciertas investigaciones, la inteligencia artificial lo está haciendo en solo 2 años, pues hoy existen robots capaces de aprender en un laboratorio y tomar decisiones sobre el mejor camino en el desarrollo farmacéutico; Estados Unidos, Canadá y Reino Unido son países insignia en este tipo de modelos tecnológicos”.
