Desarrollan en la FQ, tratamientos contra el virus SARS-CoV-2 y la enfermedad COVID-19

Segunda sesión del Webinar sobre las acciones de la FQ ante la emergencia sanitaria

Grupos de investigación de la Facultad de Química trabajan en proyectos para desarrollar fármacos que inhabiliten al virus SARS-CoV-2, así como producir compuestos auxiliares en el tratamiento de la enfermedad COVID-19, como parte de las actividades de investigación que realiza esta entidad universitaria.

Así lo dieron a conocer los académicos José Luis Medina Franco y Rodolfo Pastelín Palacios, adscritos a los departamentos de Farmacia y de Biología de la FQ, respectivamente, en la segunda sesión del webinar La Facultad de Química de la UNAM: acciones e investigaciones sobre COVID-19.

En esta segunda exposición, organizada el 25 de junio por la Facultad de Química y su Patronato, se abordó el tema Explorando distintos enfoques en los tratamientos sobre COVID-19. Ahí, José Luis Medina Franco, quien dirige el Grupo de Investigación DIFACQUIM, dijo que este equipo está enfocado en encontrar fármacos que inhabiliten el virus SARS-CoV-2 en pacientes infectados.

Ante la COVID-19, señaló Medina Franco, el objetivo del grupo es evaluar la actividad de compuestos químicos contra diferentes puntos de ataque o blancos moleculares del virus SARS-CoV-2: “Se parte de una serie de miles o millones de compuestos químicos (espacio químico), los cuales se evalúan contra uno o varios blancos moleculares caracterizados del virus”, agregó.

Dentro de los blancos moleculares, continuó, existen proteínas que ayudan al virus a establecer contacto con las células del ser humano; otras, a su vez, le permiten prepararse para su replicación y, unas más, llevan a cabo su replicación viral: “Todos éstos son potenciales puntos en los que se sabe se puede impedir la infección o la replicación del virus y uno de los blancos moleculares en los que están enfocados de la proteína principal”.

En este trabajo multidiscilinario plantean una estrategia en dos pasos: uno, el filtrado computacional, para tratar de anticipar o predecir qué compuestos tienen una alta probabilidad de mostrar actividad contra el SARS-CoV-2; el segundo, realizar pruebas biológicas para determinar si estas moléculas son eficaces para desactivar al virus.

En este proyecto, que inició aproximadamente hace tres meses, se planteó el filtrado computacional mediante la preparación de los grupos de compuestos de las bibliotecas moleculares. El Grupo A tiene más de 160 mil moléculas y el Grupo B, más de 15 millones; de ellos se tomaron moléculas que se pueden conseguir o sintetizar en el laboratorio, para las cuales hay rutas sintéticas bien establecidas.

Para el primer grupo, indicó, se ha trabajado en filtrado computacional. De las 160 mil moléculas, se seleccionaron 108 compuestos; de éstos se escogieron moléculas que, in silico, se predice que va a tener seguridad y costo accesible. De los 108, se eligieron tres moléculas comercialmente disponibles y fueron adquiridas; además, se están evaluando contra el SARS-CoV-2 en el grupo de Sean Ekins, de Collaborations Pharmaceuticals, uno de los participantes en este proyecto.

Además, “se ha estado trabajando con el Grupo B; son poco más de 17 millones y ahora se encuentran en proceso de filtrado”, añadió Medina Franco.

Refirió que en el filtrado computacional se siguen dos estrategias: el acoplamiento molecular, donde se seleccionan compuestos que predicen si van a tener una afinidad contra la proteína principal del SARS-CoV-2 (uno de los blancos moleculares que le ayudan al virus a prepararse para su replicación), y la de similitud molecular, “pues se sabe que hay otros virus correlacionados; en la literatura hay más de 60 compuestos activos, capaces de desactivar al coronavirus”.

En este trabajo participan alumnos de licenciatura y de posgrado de la Facultad de Química, así como egresados de esta misma Facultad y otros grupos de investigación de diferentes instituciones como el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) del Instituto Politécnico Nacional y de la Universidad de Carolina del Norte, Estados Unidos, en donde también se realizan análisis computacionales.

Además, las pruebas biológicas se realizan en colaboración con la Facultad de Medicina y el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM, y con la empresa Collaborations Pharmaceuticals, en Carolina del Norte. Los resultados preliminares del filtrado computacional están reportados en el repositorio científico ChemRxiv y en la revista RSC Advances. El progreso de la investigación puede seguirse en la página del grupo de investigación dedicada a este proyecto: https://www.difacquim.com/covid-19/

Producción del compuesto

En su oportunidad, Rodolfo Pastelín Palacios habló sobre el proyecto que realiza junto con otros investigadores, con quienes busca desarrollar un proceso de producción para elaborar compuestos a emplear en el tratamiento contra la enfermedad COVID-19.

Hasta el momento, dijo que el único antiviral que está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) y la Agencia Europea de Medicamentos para su empleo en el tratamiento contra la enfermedad causada por el SARS-CoV-2 es el Remdesivir, con el que se ha visto, en un estudio, que reduce el tiempo del padecimiento.

Una de las estrategias que se estan desarrollando en contra de esta enfermedad son las vacunas. En la actualidad, hay 172 vacunas experimentales en desarrollo, informó Pastelín Palacios, las cuales tiene diferente grado de avance: “aunque parece que las vacunas podrían ser una solución, no lo sabemos realmente, pues no podemos predecir cómo se van a comportar en las personas adultas mayores o las que presentan comorbilidades”.

Además, agregó, “otro problema que enfrentamos es que ninguna de las empresas tiene la capacidad de producir casi 8 mil millones de dosis de vacunas requeridas para aplicarla en todo el mundo y eso, si solo se requiere de una dosis a aplicar; si son dos dosis, mucho menos. Además que las vacunas tendrán un costo y la capacidad económica de muchas naciones dificultará la adquisición para proteger a su población”.

Desde ese punto de vista, este grupo de investigación propuso un proyecto para la síntesis de moléculas parecidas al Remdesivir, “pero mejoradas”.

Al hablar sobre el Remdesivir, el docente comentó que esta molécula, que cabe perfectamente en el sitio activo de la enzima ARN polimerasa del virus, fue diseñada para SARS y después se aplicó en el tratamiento de hepatitis C, pero ahora está mostrando una actividad importante al inhibir al virus SARS-CoV-2, pues hace que el tiempo de residencia de los pacientes se vea reducido.

El trabajo planteado por Rodolfo Pastelín y el grupo multidisciplinario que se formó consiste en el desarrollo de un proceso de producción de precursores metabólicos para la síntesis química y evaluación de compuestos inhibidores de la RNA polimersa del virus SARS-CoV-2. El objetivo del proyecto es aplicar la experiencia de cada uno de los grupos y constará de diversos componentes: de ingeniería de rutas metabólicas, síntesis de compuestos para formar las moléculas y pruebas biológicas.

El equipo de trabajo también está conformado por los académicos de la UNAM: Adelfo Escalante Lozada, del Instituto de Biotecnología, y de José Guadalupe López Cortés, del Instituto de Química, además de Mario Ordóñez Palacios, de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

En el laboratorio de Adelfo Escalante, apuntó Rodolfo Pastelín, se tiene una cepa de Escherichia coli, a la cual le han hecho Ingeniería genética. Con ello se busca producir D-ribosa a partir de cultivos en glucosa y xilosa en una cepa de E. coli. La D-ribosa puede ser purificada a partir de los cultivos, porque el microorganismo la excreta al medio de cultivo, lo que facilita la purificación de esta molécula y una vez que se tiene por síntesis química se pueden generar compuestos similares al Remdesivir, explicó el académico.

La idea es obtener cepas que se les han cambiado algunas enzimas para que el microorganismo crezca en medio de cultivo y después se pueda escalar y obtener en concentraciones elevadas, concluyó.

Esta sesión del seminario web contó con la participación del secretario académico de Investigación y Posgrado de la FQ, Miguel Costas Basín, y fue moderado por Carol Perelman, integrante del Patronato de la FQ. Estas presentaciones se transmitieron en las páginas de Facebook respectivas de la Facultad de Química y del Patronato, así como por el canal de YouTube de esta entidad educativa.

Yazmín Ramírez Venancio

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