Haciendo del defecto, virtud: ¿CO2 para curar?

Haciendo del defecto, virtud: ¿CO2 para curar?

  • Obtención segura, limpia y barata de ingredientes para producir fármacos: nuevas aportaciones desde el ICIQ de Tarragona.

¿De dónde salen los ingredientes para producir las medicinas que nos curan?

¿De dónde vienen las medicinas que nos receta el médico en el centro de atención primaria? Cada medicamento tiene, entre otras cosas, uno o más principios activos. O dicho de forma más llana, una o más substancias con determinados efectos curativos. Estos productos se obtienen, en última instancia, de la naturaleza y de lo que ésta nos ofrece. No obstante, estas substancias pueden ser escasas y difíciles de obtener, o requerir de transformaciones químicas que encarezcan mucho su obtención; y por lo tanto, todo lo que de ellas se produzca.

Amapolas

Detalle de un campo de amapolas, planta de la cual se obtiene la morfina.

En la producción de fármacos, de hecho, podemos ver las diversas materias primas como un repertorio de recursos para construir productos de utilidad. Y es que, en la química farmacéutica, como en el bricolaje, mejor disponer de múltiples herramientas que de pocas: un martillo, un serrucho y una caja de clavos, nos llevarán más lejos que sólo disponer de un tornillo oxidado y un tablón de madera (agrietada).

También son de destacar en el campo de la química orgánica y farmacéutica los llamados catalizadores. Se trata de substancias que permiten que transformaciones químicas muy lentas sucedan a una velocidad que las haga aprovechables; subtancias que, además, se reciclan y reutilizan (i.e. en principio, no se consumen). A la práctica, los catalizadores hacen posibles reacciones químicas que de lo contrario serían impracticables. Por ello, frecuentemente son imprescindibles para obtener un determinado fármaco. Y es que de poco nos serviría poder obtener una medicina contra el ébola, si obtenerla es tan lento que nos lleva veinte años (ciertamente inoportuno, durante un brote epidémico).

De forma reduccionista, en farmacia, las materias primas, catalizadores y métodos de producción serán los que nos permitan producir una amplia variedad de productos, sin olvidar el papel de la investigación y desarrollo. Y todo ello, buscando mantener unos estándares de calidad y seguridad para el trabajador y consumidor.

 

El desastre de la talidomida

Salgamos por un momento (en apariencia) del contexto farmacéutico. Por un instante, observad vuestras manos y preguntaos: ¿son iguales? Ciertamente no. Aunque, sin duda, podréis ver una íntima relación entre ellas: sin ser iguales, la una es el reflejo de la otra. Esta es una situación que se repite en la naturaleza, también en el microscópico mundo de las moléculas. Y es que hay moléculas que, sin ser iguales, son la una exactamente el reflejo la otra. De estas moléculas (como de las manos) se dice que no son iguales, sino que son quirales. Aunque no lo parezca, este hecho, la quiralidad entre dos moléculas, puede tener repercusiones enormes en un contexto de medicina humana.

Manos

Las manos son un ejemplo de elementos quirales; son reflejos la una de la otra, sin ser iguales.

En un contexto farmacéutico, sin ir más lejos, puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte. Esto quedó patente en el escándalo de la talidomida, episodio negro que marcó un antes y un después en la industria farmacéutica. La talidomida se comenzó a comercializar en 1957, inicialmente para tratar las náuseas del embarazo. Este fármaco, como resultado del método de producción, resultó contener una mezcla de dos substancias quirales (muy parecidas, pero no iguales, como las manos). Al comenzar su comercialización, empezaron a surgir numerosos casos de niños nacidos con graves malformaciones. Se descubrió que esto era consecuencia de una de las dos substancias quirales presentes: mientras una tenía un efecto terapéutico, la otra provocaba deformaciones incapacitantes y frecuentemente letales.

Hay que puntualizar que el caso de la talidomida es un caso extremo de cómo la quiralidad puede hacer variar el efecto biológico de substancias íntimamente relacionadas. Como consecuencia de lo sucedido con la talidomida, ésta se restringió o prohibió en numerosos países. También a raíz de ello se fortalecieron los controles necesarios en la producción y desarrollo de fármacos. Quedó clara la necesidad de disponer de métodos de producción lo más selectivos y precisos posible. Pese a lo acaecido, en la actualidad se usa todavía la talidomida, principalmente para el tratamiento de la lepra.

 

Producción barata, más ecológica y segura de fármacos a partir de… CO2

Trasladándonos a la mucho más cercana Tarragona, investigadores del ICIQ (Institut Català d’Investigació Química), dirigidos por el Profesor Arjan Kleij, han realizado un hallazgo que permitirá la obtención más barata y sostenible de diversos fármacos. Entre ellos: analgésicos, antiarrítmicos, antimaláricos y antivirales. Su investigación se ha publicado en la revista de la prestigiosa Sociedad Americana de Química (el Journal of the American Chemical Society).

Basándose en sus investigaciones anteriores, han encontrado una manera de transformar gases de desecho (como el CO2) en moléculas útiles, más complejas, llamadas carbonatos cíclicos. Éstas son el punto de partida de muchos otros compuestos entre los cuales hay los llamados “aminoalcoholes vecinales”. Los aminoalcoholes vecinales son substancias quirales con las que producir numerosos fármacos como los citados. Además, estas substancias quirales se pueden obtener de una manera específica y con alta pureza. Esto lo hace un procedimiento preciso y seguro, eventualmente impidiendo imprevistos de graves consecuencias, como el caso de la talidomida (con el decisivo apoyo de los mucho más estrictos controles actuales).

Además de ello, el procedimiento se ha mejorado mediante el uso de catalizadores más asequibles, abaratando el coste del proceso. De este modo, se obtienen de un modo más sencillo y barato productos seguros, de gran valor añadido, y con el beneficio adicional de reaprovechar el CO2, gas de efecto invernadero, que de lo contrario podría terminar en la atmósfera.

recycle-1730163_640Esta tecnología, a la que el Profesor Kleij ha bautizado como “química facilitada por CO2“, amplía el espectro de substancias y métodos asequibles a la industria farmacéutica y química. Además, el reciclado de CO2, nos permite afirmar que por este método transformamos el defecto en virtud (en este caso, CO2, en medicinas y otros productos de utilidad). Nos encontramos, pues, frente a una investigación de origen local con un innegable valor estratégico en favor de la sostenibilidad y el desarrollo de la medicina. ¿Qué nuevos avances nos traerá en el futuro?

Se aporta desde el ICIQ un nuevo grano de arena al reciclaje de residuos.

 

 

Nota: Las imágenes fueron obtenidas de www.pexels.com y www.pixabay.com, mediante la licencia CC0 (Creative Commons 0), que las libera al dominio público.

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