Se llaman dendrímeros. Podrían transportar anticancerígenos y liberarlos con más eficacia en el organismo
También desarrollan un nanoreactor dendrimérico para optimizar procesos catalíticos, así como una antena molecular para absorber y concentrar energía solar.
Por su semejanza con la copa y las raíces de los árboles, con las dendritas de las neuronas, con los relámpagos de las tormentas eléctricas, con el patrón fractal de los epicentros de los temblores..., los dendrímeros (del griego dendron, “árbol”) son conocidos también como árboles moleculares, polímeros en cascada, starburst o coliflores.
“Son polímeros que no existen en la naturaleza, pero que la imitan”, dice Guadarrama Acosta.
Cavidades
Estas esferas moleculares cuentan con cavidades para encapsular diversas cosas, entre ellas fármacos; y con muchos puntos en la periferia, que eventualmente se pueden aprovechar en otras aplicaciones farmacológicas. De ahí que Guadarrama Acosta explore esos dos escenarios para el acarreamiento de fármacos.
Los anticancerígenos, al igual que otros fármacos, son moléculas de poca solubilidad, lo que impide que lleguen en la dosis adecuada al punto de acción. Asimismo, hay fármacos que resultan tóxicos para ciertas células: se administran para curar cierto tipo de cáncer, pero causan cáncer gastrointestinal o de hígado. A esto se debe agregar el hecho de que los anticancerígenos son muy caros: cinco miligramos cuestan 2 mil ó 3 mil pesos.
Tomando en cuenta todo esto, la experta diseñó un prototipo de dendrímero que permite pegar en la periferia varias moléculas de un anticancerígeno, aumentando su solubilidad y haciendo más específica su liberación.
Este prototipo también posee cavidades que eventualmente podrían servir para encapsular al fármaco, en cuyo caso aplicaría la idea de que, cuando llegue al sitio de acción, el dendrímero se relajaría para permitir la salida de aquél, guiado por simple afinidad con las paredes celulares de la célula enferma.
Además de las cavidades para el encapsulamiento del fármaco, este prototipo tiene moléculas anzuelo de ácido fólico, intercaladas con moléculas de metotrexato, que es un anticancerígeno, así como moléculas de glucosa en la periferia que hacen que aquél sea más atractivo para la célula cancerosa.
“Le agregamos ácido fólico y glucosa —explica la investigadora— porque, para dividirse más rápidamente que las células sanas, las células cancerosas se valen de esos dos nutrientes.”
Una estrategia para matar células cancerosas (las cuales son “muy tragonas”: se comen a toda velocidad todo lo que encuentran a su paso) consiste en engañarlas y administrarles un fármaco similar al ácido fólico pero no ácido fólico real; así, al comerse este nutriente anzuelo, se inhibe la mitosis (división celular).
“Con nuestro prototipo de dendrímero pretendemos que ‘toda la bolita’, con el fármaco anticancerígeno, llegue a la célula cancerosa que fue atraída por los nutrientes anzuelos”, apunta Guadarrama Acosta.
El prototipo de dendrímero está diseñado, igualmente, para que se hidrolice con facilidad y a las células cancerígenas no les cueste trabajo romper sus enlaces covalentes (los cuales se vuelven lábiles, muy suaves), y tomar, entre otras cosas, el fármaco anticancerígeno.
Nanorreactor dendrimérico
Guadarrama Acosta y sus colaboradores también han sintetizado un dendrímero para encapsular metales de transición (rutenio, paladio, platino, rodio...), los cuales se utilizan recurrentemente en catálisis selectiva.
En el caso de catálisis reactiva, los investigadores universitarios quieren aprovechar la arquitectura de los dendrímeros para construir un nanorreactor, poniendo unidades catalíticas en toda la periferia esférica del mismo.
“Así, al multiplicarse en cada punto la reacción catalizada —señala Patricia Guadarrama Acosta—, se podría optimizar muchísimo cualquier proceso de catálisis, como la hidrogenación de moléculas orgánicas para obtener algunos productos que se utilizan como materias primas en las industrias farmacéutica, petroquímica y alimentaria.”
Otra ventaja es que, por su forma globular, un dendrímero es más soluble que otras macromoléculas, de tal manera que un nanorreactor dendrimérico podría funcionar tanto en un medio acuoso como orgánico.
Para este nanorreactor, los investigadores apenas han diseñado, con química computacional, prototipos de dendrímeros. Aún no han sintetizado nada, pero ya avanzan en esta línea promisoria.
Antena molecular
Como parte de la búsqueda de fuentes alternas de energía, Guadarrama Acosta y sus colaboradores exploran la elaboración de materiales fotovoltaicos que les permitan desarrollar una antena molecular (emularía un árbol que, en la superficie de sus ramas, capta luz solar y la va concentrando para realizar la fotosíntesis).
El objetivo es poner, en la periferia de un dendrímero (éste está lleno de electrones corriendo a lo largo de su estructura), grupos funcionales que capten la luz y la concentren en un punto.
Los expertos ya diseñaron el prototipo y sintetizaron el dendrímero. Falta probar sus propiedades de concentración de energía, conectándolo a dispositivos optoelectrónicos.
“Apenas es el principio, pero se ve promisorio, ya que este dendrímero se podría aplicar en forma de capa a un dispositivo para, por ejemplo, encender un foco, una computadora u otro aparato de uso cotidiano”, concluye la investigadora. (Fernando Guzmán Aguilar).
<Fuente:http://www.eluniversal.com.mx/cultura/56007.html>
