El remedio que se busca en Plantas y Ordenadores
La Universidad de Antioquia, en Colombia, lleva desde 1986 tras una cura para la leishmaniasis. La investigación va desde los métodos computacionales hasta la medicina tradicional.
Un niño con la nariz vendada, unos campesinos posando frente a un río en plena selva y un laboratorio con dos mujeres al microscopio. Son las tres fotografías que cuelgan de una cuerda con pinzas de la ropa en la entrada al laboratorio del Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (Pecet) de la Universidad de Antioquia, en Medellín (Colombia). Son tres momentos para el recuerdo de los científicos de este departamento universitario que investiga cómo controlar o erradicar enfermedades como el Chagas, el dengue, el chikungunya y la leishmaniasis. Esta última está causada por un protozoo parásito del género Leishmania que se transmite por la picadura de las hembras de un grupo de insectos denominados flebótomos. Se asocia a los perros, pero ataca también a los humanos, y mucho: la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que cada año se producen entre 900.000 y 1,3 millones de nuevos casos y entre 20.000 y 30.000 defunciones. En el Pecet buscan soluciones desde 1986.
La leishmaniasis fue la que afectó al niño de la primera imagen: "De la variedad muco-cutánea —explica el doctor Carlos Muskus—. "Al crío se le reconstruyó la nariz con ayuda de un cirujano plástico. La gente desfigurada por esta variedad se retira de las comunidades porque nadie quiere vivir con ellos, pese a que no se contagia de una persona a otra". Muskus es coordinador de la Unidad de biología molecular y computacional, un área dedicada a la búsqueda de medicamentos con la bioinformática como herramienta principal. Con él se alían microbiólogos, médicos, enfermeras, ingenieros, veterinarios y hasta trabajadores sociales en busca de nuevos remedios para una patología catalogada como una de las 18 enfermedades olvidadas, es decir, aquellas que la OMS considera desatendidas porque no son rentables para la industria farmacéutica pese a que afectan a unos mil millones de personas.
No es que no haya cura para la leishmaniasis. A falta de uno, existen cuatro fármacos (antimoniales pentavalentes, miltefosina, pentamidina y anfotericina B) que la tratan, pero presentan inconvenientes enormes. "Ninguno fue desarrollado pensando en la leishmaniasis; todos son segundos usos, para matar otros parásitos, hongos o tratar el cáncer", explica la doctora Sara Robledo, investigadora del Pecet. Este hecho provoca que tengan problemas de toxicidad. "Pueden producir incluso la muerte. Hemos tenido casos de pacientes sin ninguna otra enfermedad que han llegado con una lesión en la piel y, a consecuencia del tratamiento, han sufrido una insuficiencia hepática aguda o renal fulminante", detalla Muskus. "Fuera de eso, el tratamiento es tóxico para el hígado, el corazón y el riñón".
El equipo del doctor Muskus busca respuestas en una investigación para la que han recurrido a ordenadores capaces de combinar miles de datos. ¿Y qué datos? "Estamos tratando de predecir moléculas que inhiban algunas funciones del parásito Leishmania empleando herramientas computacionales; hemos avanzado bastante gracias a un programa computacional llamado docking o acoplamiento molecular", resume el doctor.
Con esta premisa, Muskus y su equipo seleccionaron casi 600.000 moléculas y 53 proteínas esenciales para la vida de la Leishmania. De cada una de estas últimas eligieron variaciones, hasta obtener 5353, y las enfrentaron virtualmente empleando un software llamado AutodockVina gracias a una iniciativa de la compañía IBM llamada World Community Grid (WCG). Esta utiliza un pequeño porcentaje de la capacidad de procesar datos de los ordenadores de voluntarios de todo el mundo que estén conectados a Internet para analizar grandes cantidades de información, y se está usando para docenas de investigaciones relacionadas con la salud y la sostenibilidad. Valiéndose de un programa informático pusieron "a bailar" moléculas y proteínas.
El proceso duró dos años y generó 338 millones de simulaciones y unos 1.500 millones de archivos comprimidos. "Una de las moléculas nos dio buen resultado: mata al parásito con poca concentració y no ataca a las células sanas del humano", detalla Muskus. A continuación, probaron in vitro con tres tipos de células humanas: hepáticas, cardíacas y macrófagos humanos. La citotoxicidad fue muy poca incluso en dosis altas. "Al parásito lo mata en dosis tan bajas como 0,7 microgramos por mililitro (µg/ml). Le hemos puesto a esas células más de 200 microgramos y no les pasa nada, por lo que se convierte en un medicamento potencial". La siguiente fase es extrapolar los resultados a los hámsteres y ratones del laboratorio. De tener éxito, buscarán financiación para iniciar un ensayo clínico en personas. Este trabajo fue publicado en julio de 2016 en la revista científica Journal of Computer-Aided Molecular Design.
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