Investigación sostenible sobre principios activos De las sustancias naturales a mejores medicamentos

Fuente: Comunicado de prensa Universidad del Sarre | Traducido por IA 4 min Tiempo de lectura

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Convertir la inspiración de la naturaleza en conocimientos bioquímicos: el equipo dirigido por la catedrática de Química Tanja Gulder, de la Universidad del Sarre, desarrolla nuevos enfoques para la investigación de principios activos. Un proyecto actual tiene como objetivo incorporar halógenos en compuestos orgánicos de forma respetuosa con el medio ambiente y energéticamente eficiente.

Joscha Meiers lleva a cabo su investigación, gracias a una beca posdoctoral Marie Skłodowska-Curie de la UE, en el grupo de trabajo de la profesora Tanja Gulder.(Imagen: Claudia Ehrlich/UdS)
Joscha Meiers lleva a cabo su investigación, gracias a una beca posdoctoral Marie Skłodowska-Curie de la UE, en el grupo de trabajo de la profesora Tanja Gulder.
(Imagen: Claudia Ehrlich/UdS)

En la Universidad del Sarre, un grupo de química orgánica trabaja para aumentar la eficacia de los medicamentos o desarrollar nuevos principios activos. Para ello, los investigadores del equipo de la profesora Tanja Gulder modifican la estructura molecular de los fármacos y comprueban cómo afecta esto a la bioactividad de las sustancias.

Estos científicos se especializan en «ajustar» estos componentes más pequeños de las sustancias, utilizando métodos nuevos y sostenibles que respetan el medio ambiente y ahorran recursos. Para ello, Gulder y su equipo se inspiran en la farmacéutica más experimentada y creativa que existe: la naturaleza. Siguiendo su ejemplo y utilizando sus trucos, que han madurado a lo largo de miles de millones de años de evolución constante, trabajan para mejorar las moléculas de los principios activos.

Síntesis de principios activos siguiendo el ejemplo de la naturaleza

«La naturaleza puede ayudarnos a lograr lo que hoy aún no podemos. En nuestra investigación, profundizamos en cómo la naturaleza crea sustancias curativas en su “farmacia verde”. Con ello, queremos descubrir cómo actúan exactamente estas sustancias naturales y qué podemos aprender de ellas», explica Gulder, que participa, entre otras cosas, en dos áreas de investigación especiales y dos programas de posgrado de la Comunidad Alemana de Investigación. «Trabajamos para comprender los métodos de la naturaleza y entender qué moléculas produce, con qué fin y cómo lo hace. El objetivo es trasladar su química al tubo de ensayo para desarrollar o perfeccionar principios activos», afirma la química. De este modo, junto con su equipo, dota a los principios activos, desde su interior, de nuevas propiedades a medida.

Uno de estos métodos, ya conocido, consiste en incorporar halógenos como el flúor, el cloro, el bromo o el yodo en compuestos orgánicos. La naturaleza nos da el ejemplo de estos compuestos halogenados: ciertos biocatalizadores, también llamados halogenasas, se basan en sustancias naturales que contienen al menos un átomo de halógeno en su estructura molecular. Los productos «halogenados» siguiendo este modelo, como los antibióticos o los medicamentos contra el cáncer, suelen presentar una mayor actividad biológica y reaccionan más fácilmente con otras sustancias o con su entorno.

Fabricar sustancias farmacológicas halogenadas

Joscha Meiers investiga en este campo. Este doctor en Farmacia y biólogo químico pretende producir este tipo de moléculas modificadas mediante métodos más respetuosos con el medio ambiente que los utilizados hasta ahora, con el fin de mejorar los fármacos existentes o desarrollar otros nuevos en el futuro. «Muchas etapas de síntesis en la fabricación de medicamentos se basan en compuestos orgánicos halogenados. Estos sirven, por ejemplo, como componentes reactivos para construir principios activos complejos», explica Meiers. «Aproximadamente un tercio de los medicamentos autorizados contienen hoy en día al menos un halógeno incorporado en sus compuestos moleculares; en el caso de los pesticidas, esta cifra es incluso considerablemente mayor», añade el farmacéutico.

«Sin embargo, hasta ahora resulta difícil incorporar los átomos de halógeno en compuestos orgánicos de la forma más eficiente posible. Solo una pequeña parte de los reactivos utilizados acaba incorporándose a la molécula; la mayor parte acaba en la basura», explica Meiers. «Además, los métodos actuales para obtener este tipo de compuestos halogenados consumen mucha energía. Se necesita alta presión, altas temperaturas y disolventes difíciles de reciclar; por lo tanto, en general, estos procesos no son muy respetuosos con el medio ambiente», afirma el investigador.

El objetivo: la síntesis en condiciones suaves

El equipo de Gulder está especializado en nuevos métodos para incorporar átomos de halógeno en moléculas orgánicas de forma «suave», respetuosa con el medio ambiente y eficiente. Esta es la razón por la que Meier se incorpora a la Universidad del Sarre: el investigador trabaja ahora en el grupo de trabajo de Gulder para sintetizar dichos compuestos de una forma más eficaz. Está desarrollando nuevos métodos biocatalíticos para sintetizar estos compuestos en agua, a temperatura ambiente y en condiciones de bajo consumo energético.

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Para ello, cuenta con una beca posdoctoral Marie Skłodowska-Curie: la Comisión Europea concedió esta beca a Meier en el marco del Programa Marco de Investigación de la UE «Horizonte Europa» 2026. Esta prestigiosa beca de investigación apoya a investigadores con título de doctorado y fomenta la excelencia en la investigación.