Química computacional para el estudio de cáncer, diabetes y Alzheimer

SobreCiencia recibió a la Laura Coitiño, responsable académica del Laboratorio de Química Teórica y Computacional que funciona en el Instituto de Química Biológica en Facultad de Ciencias.

        A la hora de investigar científicamente cómo se comportan aquellos sistemas que escapan de la escala de la percepción directa del ser humano, como puede ser una molécula o un átomo, es fundamental el uso de tecnología computacional.

La científica explicó el concepto del llamado “laboratorio seco”, donde se hace investigación, pero no manipulando el producto químico, sino simulándolo con computadoras.

“Nuestro laboratorio no es un laboratorio convencional, con tubos de ensayo y gente trabajando con túnicas, sino que está compuesto por varias computadoras en dónde lo que hacemos es simular el comportamiento de las moléculas a partir de tratamientos físicos, matemáticos e informáticos. El sólo hecho de imaginar una molécula es todo un desafío porque hasta hace poco había gente que pensaba que los átomos y las moléculas eran conceptos ideales que no respondían a la realidad. Hoy en día tenemos fotografías tomadas con microscopios especializados que nos permiten acceder a lo que es la forma y el volumen de los átomos y su disposición relativa para formar la organización molecular de la materia”, contó Coitiño.

Una de las cosas que destacó la investigadora de este tipo de investigación computacional es el ahorro en los costos, ya que los experimentos con moléculas son muy costosos e incluso peligrosos, lo que convierte a la computación en una herramienta muy útil que permite entender mejor cómo se comportan los sistemas que escapan de la escala de la percepción directa del ser humano.

Concebir que tenemos como laboratorio a la computadora y allí se simula el comportamiento de las moléculas en distintas condiciones, y por lo tanto podemos anticipar esos comportamientos, es muy útil, porque el modelo nunca por sí mismo vale si no está permanentemente anclado a corroboraciones experimentales. Pero muchos experimentos son costosos y peligrosos, y entonces ahí es donde la parte computacional se convierte en un socio muy importante a la hora de tener un ida y vuelta”, explicó.

Líneas de investigación

Actualmente, en el laboratorio de química computacional se está trabajando en líneas de investigación vinculadas al estudio de moléculas que están en la base de enfermedades humanas, como Cáncer, Diabetes y Alzheimer.

Ahora nos estamos concentrando en proteínas, estudiando procesos que transforman proteínas. Y esos procesos pueden ser de distintos tipos. Uno de ellos es el cambio químico. Por ejemplo, en el caso de la Diabetes, que se acumula glucosa y la glucosa transforma químicamente a esa proteína, le cambia la forma y altera su función. Entonces es ahí que tenemos el germen de una enfermedad, que dependiendo de qué proteína estemos hablando, hablamos de distintas enfermedades. Y otro proceso es el del diseño de fármacos asistidos por computadoras. Lo que hacemos es probar distintas moléculas, y le vamos introduciendo modificaciones y vamos viendo cómo actúan. Todas estas pruebas se hacen en la computadora. Las grandes casas farmacéuticas del mundo tienen esta herramienta”, ejemplificó la experta.

Coitiño explicó que estos son procesos químicos básicos y aclaró que para su aplicación, se puede demorar muchos años.

Nuestro trabajo consiste en entender, a través de ese mecanismo a nivel molecular, dónde podemos poner moléculas que puedan actuar como herramientas de diagnóstico precoz de esas enfermedades o para el tratamiento farmacológico. Las enfermedades en las que nos hemos movido mucho son cáncer, Alzheimer y diabetes. Es un recorrido bastante largo, pero una vez que se entienda el proceso, se pueden tomar medidas para diagnosticar una enfermedad de forma muy temprana, es como si uno va sembrando el camino en dónde desde la base, en algún momento cae el conocimiento que permite la aplicación práctica. Es generar esperanza”, detalló.

Coitiño contó a SobreCiencia que su Laboratorio (Química Teórica y Computacional, Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias) se integró formalmente hace pocas semanas al Centro Investigaciones Biomédicas (Ceinbio) que dirige el Dr. Rafael Radi dentro de la Universidad de la República, un centro interdisciplinario muy prestigioso de nuestro país.

Actualmente estamos trabajando en conjunto con científicos nacionales de la parte experimental y también con científicos fuera de fronteras. Hemos tenido cooperaciones con investigadores argentinos que trabajan en el área pediátrica con enfermedades de origen endocrinológico. Somos autónomos y formamos parte de una red en la que cada laboratorio es autónomo, tenemos nuestra propia capacidad de cálculo, que en general es bastante adecuada para los desafíos que estamos enfrentando”, dijo.

La científica destacó muy especialmente la riqueza de trabajar en Uruguay, la importancia de crear conocimiento, enseñarlo y formar a las nuevas generaciones.

Desde que yo volví a Uruguay lo que más energía me llevó fue crear toda un área y formar gente, tener cabezas capaces de ir más allá de los recursos materiales que tengan, que por suerte, en nuestra área son bastante más que en otros sectores experimentales. Yo pretendo que a dónde yo llegué, sea el punto de partida del investigador más joven para que llegue más lejos. Las nuevas generaciones deben aprovechar todo lo que yo pude generar y lo que pudieron generar los colegas para poder hacer un salto que permita mejorar la calidad de un montón de cosas en las que la ciencia se aplica”, concluyó.

Texto: Alexandra Perrone

Foto: Web Radio Uruguay

Escuchar entrevista:

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