Según estadísticas de la Organización Mundial de la Salud, la tuberculosis se posiciona como una de las diez principales causas de defunción en los países de ingresos medianos y bajos, provocando entre 1.5 y 2 millones de muertes por año. Esta enfermedad bacteriana infecciosa, que se transmite a través del aire y se caracteriza por formar nódulos en diferentes órganos del cuerpo como los pulmones, es objeto de interés para un estudiante de octavo semestre del Doctorado en Ciencias Naturales de la Universidad del Norte.
Jhesua Valencia Ocampo, químico egresado de la Universidad del Quindío, adelanta desde el año 2017 una investigación titulada ‘Estudio QSAR, docking molecular, síntesis y evaluación in-vitro de nuevos híbridos basados en quinolin-hidrazonas como potentes inhibidores de Mycobacterium tuberculosius‘. El proyecto se suscribe al Grupo de Investigación en Química y Biología, y es realizado en alianza con los docentes Edgar Márquez, posdoctor en Biotecnología Farmacéutica; Daniel Insuasty, doctor en Química; Pierine España, magíster en Ciencias Naturales; y Anthony Bernal, magíster en Ciencias Naturales.
El objetivo principal de este estudio es encontrar nuevos compuestos que inhiban la bacteria causante de la enfermedad, conocida como Mycobacterium tuberculosis, pues los tratamientos actuales son de larga duración y pueden producir fuertes efectos secundarios que hacen que los pacientes se rehúsen a culminar el proceso. Generalmente, se administran cuatro fármacos combinados en los primeros dos meses, y luego se mantiene la Isoniazida (INH) y Rifampicina (RIF) durante cuatro meses más.
“Mediante este estudio hallamos una gran variedad de estructuras activas que podrían ayudar al tratamiento de la tuberculosis. De hecho, encontramos que algunos de estos derivados son más potentes que la INH, un fármaco de primera línea en el tratamiento habitual de la enfermedad”, menciona el estudiante doctoral. Además, se encontraron excelentes resultados frente a cepas resistentes de la bacteria.
Los investigadores estudiaron fármacos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), y varios compuestos basados en quinolinas que han sido reportados por otros autores y que presentan actividad biológica contra la Mycobacterium tuberculosis. Esto se hizo con el propósito de realizar un diseño computacional, por medio de la metodología Relaciones Cuantitativas Estructura-Actividad (QSAR), el cual permite diseñar nuevas moléculas con alto potencial inhibidor de la bacteria mencionada.
Al obtener una lista de posibles candidatos anti-tuberculosis, se dieron a la tarea de su respectiva preparación y prueba del potencial mediante ensayos in-vitro en los laboratorios de Química y Biología. Obtuvieron un total de 25 compuestos, de los cuales 21 exhiben una excelente actividad anti-tuberculosis.
“Con esta investigación validamos que los recursos virtuales son una herramienta válida y viable en el diseño de fármacos porque, en primer lugar, se economiza bastante dinero y tiempo para la producción de estas estructuras y, en segundo lugar, existe mayor probabilidad de éxito”, señala Valencia Ocampo.
Y añade que la finalidad del estudio es mejorar la calidad de vida de los pacientes que presentan esta enfermedad. “En la actualidad, la tuberculosis no está completamente controlada y requiere de un extenso tratamiento para que el paciente muestre cierta mejoría. De seis a ocho meses, la persona debe ingerir un cóctel de 4 fármacos que causan efectos adversos como inapetencia, vómito, fiebre, dolor abdominal y coloración amarilla de la piel y ojos. Con esta investigación buscamos proponer un nuevo medicamento que sea más potente, menos tóxico y que recorte los tiempos de duración del tratamiento habitual”.
Para sus tutores de proyecto, Edgar Márquez y Daniel Insuasty, los resultados del estudio confirman que a través de la química computacional y la síntesis orgánica se pueden generar datos muy confiables y proponer estructuras que puedan ser inhibidoras de las proteínas de virus y bacterias.
“Gracias a este tipo de trabajos, los investigadores hemos reducido entre 20 y 25 años para la aprobación de compuestos que son útiles en el tratamiento de ciertas enfermedades, pues predecimos el potencial de medicamentos aprobados por la FNA que los científicos pueden probar mediante ensayos in-vitro o in vivo. De esta manera, las drogas se ponen en fase II y III rápidamente”, acota el docente del departamento de Química y Biología.
Actualmente, el estudiante doctoral se encuentra realizando los manuscritos de su investigación para publicar un artículo científico que recopile los resultados. De hecho, estos fueron expuestos en el XXXIII Congreso Internacional de Chile, auspiciado por la Asociación Chilena de Química y la Asociación Química Americana, donde obtuvo el reconocimiento de Mejor Presentación Oral.
Nota de María Fernanda Salgado.
