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¿Las armas del futuro contra el cáncer?
Reunión internacional para estudiar productos naturales como fuente de nuevos medicamentos

Investigadores de México, Estados Unidos y la India resaltaron la importancia de profundizar en el estudio de productos naturales como fuente invaluable de nuevos medicamentos, durante el Simposio Internacional: Plantas y microorganismos, ¿las armas del futuro contra el cáncer?, efectuado los días 4 y 5 de febrero en los auditorios A y B de la Facultad de Química.


Este encuentro internacional convocó a alrededor de 280 asistentes, entre estudiantes y académicos de más de 13 universidades del interior de nuestro país, además de distintas entidades de la UNAM y de la propia Facultad.

Durante la inauguración, el académico del Departamento de Farmacia de la FQ, Mario Alberto Figueroa Saldívar, quien también fungió como uno de los organizadores del encuentro, refirió que el estudio químico y biológico de recursos naturales ha contribuido al desarrollo de numerosos medicamentos a lo largo de la historia; es el caso de fármacos como la penicilina, producida a partir de hongos; de agentes hipoglucemiantes obtenidos de secreciones del monstruo de Gila, o del Taxol, un anticancerígeno descubierto por Mansukh Wani, a la fecha utilizado para el tratamiento de cáncer de mama, pulmón y ovario.

El investigador añadió que con este Simposio, organizado por la Secretaría Académica de Investigación y Posgrado y el Departamento de Farmacia, en el marco de los festejos por el Primer Centenario de la Facultad de Química, “se amplía el saber de la mano de renombrados investigadores”, pues dijo, los participantes en este encuentro han dedicado sus carreras a la búsqueda de nuevos medicamentos, a partir de plantas y microorganismos.

Conferencias

Los hongos son los químicos sintéticos más talentosos del mundo, ya que generan gran cantidad y diversidad de metabolitos o compuestos, con estructuras químicas extraordinarias y actividades biológicas diversas; no obstante, a pesar de haberse demostrado su importancia para la humanidad, a la fecha no se ha descubierto algún fármaco anticancerígeno proveniente de un hongo, expuso en el primer día de actividades, el profesor de la Universidad de Carolina del Norte, Nicholas Oberlies.

Al dictar la conferencia New Techniques in Pursuit of New Anticancer Leads from Fungal Cultures, en donde habló sobre la importancia de los organismos fúngicos para la búsqueda de nuevos agentes biodinámicos, el investigador comentó que en su laboratorio se ha desarrollado una metodología accesible para analizar el perfil metabólico y detectar compuestos conocidos, directamente sobre el micelio de los hongos, lo que garantiza el análisis de numerosos microorganismos en relativamente poco tiempo. Además, es posible determinar en tiempo real, la producción y localización de los compuestos, así como detectar aquellos que inhiban el crecimiento de otros organismos.

El investigador, quien ha sido reconocido con el Premio Abbott en Química Medicinal, señaló además que a partir de los exudados rojos o sangre de hongo de Penicillium restrictum y de los extractos orgánicos de cepas fúngicas, pertenecientes a la familia Bionectriaceae, se han aislado una serie decompuestos de tipo antraquinonas y alcaloides piperazínicos azufrados (verticilinas), los cuales han demostrado ser candidatos potenciales para el desarrollo de nuevos fármacos.

En su turno, el profesor asociado del Centro Médico de la Universidad del Suroeste de Texas, John B. MacMillan, al exponer An Exploration of Biologically Active Natural Products from Marine Microorganisms, apuntó que en los últimos 30 años, los organismos marinos como esponjas, tunicados y algas han sido las fuentes naturales más importantes para el descubrimiento de nuevos productos naturales, y que la gran diversidad microbiana existente en los ambientes marinos ha demostrado ser también un recurso invaluable para la obtención de nuevas moléculas con gran diversidad biológica y química.

John B. MacMillan indicó que en su laboratorio se ha aislado gran cantidad de bacterias marinas, como actinomicetos y proteobacterias, a partir de sedimentos recolectados de diferentes partes del mundo para explorar su potencial metabólico y farmacológico. También descubrió que la última reacción en la biosíntesis de los discoipirroles se produce a través de una reacción no enzimática a partir de tres moléculas aromáticas. Ello permitió la obtención de numerosos derivados químicos de estas moléculas en grandes cantidades, lo cual es indispensable para las evaluaciones biológicas in vitro e in vivo.

Actualmente, su grupo de investigación desarrolló una estrategia novedosa para la selección de los organismos marinos, basada en la evaluación biológica de los mecanismos de acción de los extractos. Con esta plataforma de análisis, ha sido posible determinar el mecanismo de acción de los productos naturales dideminina B y aplidina,  los cuales son evaluados en ensayos clínicos para el tratamiento de diversos tipos de cáncer.

Más adelante, el investigador asociado del Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de Carolina del Norte, Estados Unidos, Huzefa Raja, dictó la conferencia Identification of Culture Strains via DNA Barcoding in Fungal Bioprospecting Research, en la que también habló sobre la importancia de los hongos, los cuales prácticamente se pueden encontrar en cualquier ambiente natural o creado por el hombre, para la búsqueda de nuevos compuestos bioactivos.

La investigación en torno a ellos, explicó, inicia con la identificación taxonómica de las especies, tarea que se realiza mediante los análisis morfológicos y moleculares. En este sentido, expresó que recientemente se ha recomendado a la comunidad científica el uso de marcadores moleculares de ADN o “código de barras” para la identificación inequívoca de las especies.

El investigador, cuyas líneas de trabajo están orientadas a la ecología, taxonomía y sistemática molecular de organismos fúngicos, expuso que el marcador molecular universalmente aceptado es el espaciador interno transcrito (ITS, por sus siglas en inglés) y que después de la búsqueda comparativa en bases de datos, se debe realizar un análisis filogenético detallado y un estudio morfológico, mismos que permitirán la identificación precisa de la especie de hongo objeto de estudio.

Por su parte, José Luis Medina Franco, del Departamento de Farmacia de la Facultad de Química de la UNAM, dictó la conferencia Navigating Natural Products Chemical Space for Anticancer Agents: A Computational Expedition, donde habló sobre los métodos quimioinformáticos y de modelado molecular que han sido implementados exitosamente en el descubrimiento y optimización sistemática de nuevos compuestos bioactivos.

Recordó que en su laboratorio en la FQ se realizan estudios sobre el sinergismo entre los métodos quimioinformáticos aplicados a la investigación en productos naturales, e indicó que, para este tipo de estudios, se cuenta con numerosas bases de datos moleculares de productos naturales, disponibles en el dominio público o de carácter privado; con éstas, y mediante la aplicación de diversas estrategias de análisis molecular, se ha logrado cuantificar la diversidad de las estructuras químicas, considerando propiedades fisicoquímicas, núcleos estructurales y huellas digitales moleculares.

Medina Franco puntualizó también que uno de los retos del análisis computacional de bases de datos de estos productos, es lograr una adecuada visualización de los resultados debido a su magnitud y complejidad. En la conferencia, el universitario presentó algunos ejemplos de la visualización del espacio químico de productos naturales en relación con fármacos anticancerígenos y otras bases de datos moleculares de referencia.

Segundo día

 

En el segundo día de actividades, Cedric J. Pearce, director general y fundador de la empresa Mycosynthetix, abordó el tema Microbial Products for Infectious Diseases and Agricultural Applications, donde detalló que en 2001 adquirió una de las colecciones de hongos filamentoso más grandes  del mundo, con más de 50 mil aislados, obtenidos de numerosas partes del mundo. Con este material, en su empresa se realizan bioensayos para determinar el potencial antimicrobiano, antifúngico, antiparasitario, herbicida y pesticida de los extractos orgánicos de hongos.

Como parte de la investigación en busca de nuevos agentes antiparasitarios, Cedric J. Pearce comentó que el extracto orgánico del hongo MSX 70741 mostró una actividad importante contra el nematodo Haemonchus contortus –parásito que infecta principalmente a ovejas y cabras, y también es un patógeno para el hombre–, del cual se lograron aislar una serie de péptidos de biosíntesis extra ribosomal, denominados peptaiboles. Asimismo, expuso que en colaboración con el profesor Nicholas Oberlies trabaja en la obtención de derivados fluorados de los peptaiboles, así como en el desarrollo de un producto de uso veterinario.

En tanto, el profesor de la Escuela de Farmacia de la Universidad del Estado de Ohio, Estados Unidos, A. Douglas Kinghorn, abordó el tema New Anticancer Lead Compounds from Tropical Plants, donde resaltó el hecho de que los productos naturales siguen contribuyendo de manera significativa al descubrimiento de nuevos medicamentos.

De acuerdo con el experto, quien también es editor en jefe del Journal of Natural Products, entre los años 2000 y 2013, de los 375 nuevos agentes terapéuticos aprobados para uso clínico, 56 son productos naturales o derivados de éstos. En el campo de la oncología, agregó, los compuestos anticancerígenos obtenidos de plantas han sido un pilar en la quimioterapia contra diferentes tipos de cáncer durante más de 50 años. Tal es el caso de los alcaloides bisindol y camptotecina, los estilbenoides y los diterpenos de tipo taxano.

Durante su plática, Douglas Kinghorn destacó además los avances realizados en la obtención de compuestos anticancerígenos líderes a partir de plantas superiores recolectadas en el Caribe y el sureste de Asia, como la Piptocoma rufescens (Asteraceae) y la Cyrilla racemiflora (Cyrillaceae), respectivamente.

Para cerrar el Simposio, se realizó la videoconferencia From Yew to Me to You: A Personal History of the Discovery and Development of Plant-Derived Anticancer Agent, Taxol, con el Investigador Principal Emérito del Research Triangle Institute (RTI), de Carolina del Norte, Estados Unidos, Mansukh Wani.

Se recordó que en colaboración con el fallecido Monroe Wall, en la década de 1970, Mansukh Wani descubrió los fármacos Taxol y camptotecina, a partir de los extractos orgánicos de las especies vegetales Taxus brevifolia y Camptotheca acuminata, respectivamente, los cuales son, en la actualidad, dos de los medicamentos de elección para el tratamiento de diversos tipos de cáncer, con ventas mundiales que superan el billón de dólares.

El investigador resaltó la colaboración que prevaleció por más de 40 años con su homólogo Monroe Wall, la cual comenzó en el RTI en 1962. En ese año, los investigadores iniciaron el estudio químico de 20 kg de material vegetal de la planta C. acuminata, mismo que cuatro años después resultó en el aislamiento y caracterización, mediante rayos X, del compuesto Camptotecina, agente anticancerígeno que inhibe a la enzima Topoisomerasa I del ADN, evitando su replicación.

A mediados de la década de 1990, dos análogos de la camptotecina solubles en agua, el Topotecan e Irinotecan, fueron aprobados para el tratamiento del cáncer de ovario, pulmón, mama y colon. Asimismo, en 1992 se aprobó el uso del Taxol contra el cáncer de ovario. En años recientes, su uso se ha expandido para el tratamiento del cáncer de mama y el sarcoma de Kaposi.

Inauguración

Al inaugurar esta jornada, el Director de la FQ, Jorge Vázquez Ramos, señaló que el área de los productos naturales, la cual relaciona a la Química con la Biología, ha sido estudiada desde hace décadas y, continuamente, aporta nuevos conocimientos. No obstante, apuntó, generar nuevos fármacos es un proceso complejo, pues se estima que sólo uno de cada diez mil compuestos químicos logra convertirse en un medicamento.

En la ceremonia inaugural, realizada el 4 de febrero, estuvieron presentes el Secretario Académico de Investigación y Posgrado de la FQ, Felipe Cruz García; el jefe del Departamento de Farmacia, Andrés Navarrete Castro, y la Profesora Emérita del Sistema Nacional de Investigadores e integrante de ese mismo Departamento, Rachel Mata Essayag.

El Simposio también incluyó el taller Emprendedores y Productos Naturales: las oportunidades para tus descubrimientos, al que asistieron 34 estudiantes de las facultades de Química, de Ingeniería, de Ciencias, de Estudios Superiores Cuautitlán, así como del Instituto de Química de la UNAM y del Instituto Politécnico Nacional. Esta actividad fue impartida, el 4 de febrero en el Salón de Conferencias del Edificio Mario Molina de la FQ, por Cedric J. Pearce, fundador y director general de Mycosynthetix y Nicholas H. Oberlies, profesor del Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de Carolina del Norte, en Greensboro, Carolina del Norte.

Yazmín Ramírez Venancio
José Martín Juárez Sánchez
(Con información de Mario Alberto Figueroa Saldívar)

 

 

 

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