La biodiversidad brasileña puede dar impulso a la síntesis de moléculas bioactivas

El potencial de Brasil en la síntesis de moléculas aisladas de fuentes naturales se debatió en el marco de un seminario internacional realizado en la FAPESP

Por Diego Freire  |  Agência FAPESP – El mayor laboratorio a cielo abierto del mundo: ésta es la definición de investigadores del área de química orgánica cuando se refieren al potencial de la variedad molecular de la biodiversidad brasileña para la síntesis de moléculas bioactivas aisladas de fuentes naturales. Tal potencial y los últimos avances en la investigación de la síntesis orgánica constituyeron el objetivo del debate a cargo de expertos que se concretó durante el seminario internacional intitulado Los avances recientes en la síntesis de metabolitos naturales bioactivos, realizado en la FAPESP el pasado 12 de noviembre.

“Brasil posee una biodiversidad fantástica, que representa la biblioteca de estructuras químicas más fascinante y perfecta que existe, producto de la enorme diversidad de organismos que biosintetizan sustancias de estructuras inusitadas. La naturaleza no produce ese arsenal químico para curar el cáncer o la diabetes: lo hace para mantener procesos vitales de regulación celular, adaptación y defensa que se han desarrollado en el transcurso de la evolución de la vida. Pero el hombre puede imitar, copiar o incluso mejorar las estructuras moleculares de los productos naturales para utilizarlas en su beneficio”, dijo Vanderlan da Silva Bolzani, del Instituto de Química de Araraquara de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) y miembro de la coordinación del Programa de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Recuperación y Uso Sostenible de la Biodiversidad del Estado de São Paulo (BIOTA) de la FAPESP.

Da Silva Bolzani abrió el seminario recordando que el Nobel de Medicina y Fisiología de este año se repartió entre la china Youyou Tu, quien trabajó con productos naturales y medicamentos elaborados a base de artemisinina, aislada de la Artemisia annua, una planta tradicional de la medicina china para el tratamiento del paludismo, William Campbell, de Irlanda, y Satoshi Omura, de Japón, que descubrieron la avermectina, aislada a partir de la fermentación de Streptomyces avermitilis, destinada al tratamiento de parasitosis tales como la oncocercosis. Todas esas investigaciones se orientan hacia enfermedades olvidadas.

“La artemisinina y sus derivados son lo más eficiente que existe en el tratamiento de la malaria hasta los días actuales. Esto brinda una dimensión de la importancia del área de productos naturales para el descubrimiento de medicamentos, y estimo que les servirá de incentivo a las nuevas generaciones de científicos que prospecten en la naturaleza nuevos modelos moleculares”, afirmó la investigadora, para quien “Brasil cuenta con una masa crítica de investigadores sintéticos aptos para elaborar sustancias complejas, pero que aún es muy pequeña como para explorar mejor el potencial de nuestra rica biodiversidad”.

Para Roberto Gomes de Souza Berlinck, del Instituto de Química de São Carlos (IQSC) de la Universidad de São Paulo (USP), también miembro de la coordinación del BIOTA y coordinador del seminario, el desarrollo del área es estratégico para Brasil.

“Hay que desarrollar el área de síntesis orgánica en Brasil de diferentes maneras para la exploración de nuevas estrategias de síntesis de moléculas orgánicas o para sintetizar moléculas de interés biológico, apuntando a diversos objetivos: agroquímicos, moduladores biológicos y nuevos fármacos”, dijo.

Avances

Luiz Carlos Dias, del Instituto de Química de la Universidad de Campinas (Unicamp) y del Centro de Investigación e Innovación en Biodiversidad y Fármacos (CIBFar), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) que la FAPESP apoya, disertó durante el seminario sobre los avances en la síntesis química de una variedad de moléculas aisladas de fuentes naturales y sobre las metodologías empleadas en el proceso.

“Cada una de esas moléculas tiene un potencial de actividad biológica bastante interesante: como antiinflamatorio, antitumoral y antibiótico. Se las aísla en cantidades muy pequeñas; pero, para reunir una cantidad mayor de un producto natural suficiente como para la realización pruebas de actividad, sería necesario sacrificar demasiado la fuente de donde se obtiene el producto natural. Nuestro trabajo en el laboratorio consiste en preparar esas moléculas en cantidades mayores, y ésa es la importancia del área de síntesis orgánica”, explicó.

De esta forma, en el laboratorio se preparan moléculas idénticas a las que se aíslan de fuentes naturales, pero en la cantidad adecuada para la realización de los estudios biológicos. “Serían necesarios kilos y kilos de hojas de plantas o de esponjas marinas, por ejemplo, para aislar unos pocos miligramos, y esto sería inviable desde el punto de vista ambiental”, dijo.

Entre las moléculas que sintetizaron Dias y sus colaboradores se encuentra la goniotrionina, aislada de las hojas de Goniothalamus giganteus, una planta de la familia Annonaceae, de distribución tropical en todo el mundo.

“Esta molécula tiene actividad una antitumoral contra el cáncer de mama más potente que varios antitumorales que se han utilizado en pruebas, pero es sumamente compleja desde el punto de vista estructural. Por eso, lo que intentamos hacer es simplificarla, para obtener moléculas que sean más accesibles más rápido y así poder realizar los test de actividad”, comentó.

Aparte de la síntesis total de variedades de productos naturales bioactivos, Dias trabaja en dos consorcios encabezados por organizaciones internacionales sin fines de lucro que financian las etapas más caras del desarrollo de nuevos fármacos, el descubrimiento de moléculas y las pruebas preclínicas y de toxicidad, realizados en universidades e instituciones de investigación de diferentes países, Brasil inclusive: Drugs for Neglected Diseases initiative (DNDi) y Medicines for Malaria Venture (MMV).

Los investigadores brasileños han identificado moléculas con gran potencial contra el parásito Trypanosoma cruzi, causante del mal de Chagas, y han sintetizado dos especialmente prometedoras para el tratamiento de la malaria: una de ellas presenta actividad contra ocho tipos de cepas resistentes a los parásitos causantes de la enfermedad (lea más en: http://agencia.fapesp.br/21239).

Además de Dias, presentaron resultados de investigaciones en síntesis orgánica y áreas afines Carlos Roque Correia, también del IQ-Unicamp, Luiz Fernando da Silva Junior y Antonio Carlos Bender Burtoloso, del Instituto de Química (IQ) de la USP, James Morken, del Boston College, y Daniel Romo, de la Baylor University Waco.

Más información en: www.fapesp.br/eventos/metabolites.