Gabriel, creador de medicinas.
Detrás de la Ciencia– Dr. Iván Martínez Duncker
Hoy tengo el gusto de compartirles la entrevista con el Dr. Gabriel Navarrete Vázquez, destacado científico de la Facultad de Farmacia de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Las medicinas (fármacos) nos ayudan a prevenir y curar la enfermedad, en otras ocasiones a sobrellevarla en las mejores condiciones. Detrás de toda medicina hay muchísimo conocimiento en donde participan científicos como Gabriel, quienes a través de distintas estrategias crean nuevos fármacos para nuevas o mejores soluciones ante la enfermedad.
Gabriel, ¿cómo llegaste a la investigación? Muchas gracias por esta entrevista. Mi primer contacto con la disciplina a la que me dedico fue durante los días 6 de enero de mi infancia en el estado de Hidalgo, donde aparecían juegos de química como regalo de Reyes. Esto despertó mi pasión por las ciencias, en particular la química aplicada a la salud. Más tarde, elegí que mis estudios superiores los quería realizar en la Universidad Nacional Autónoma de México, para lo cual tuve que realizar un examen de selección, quedando en la carrera de Químico Farmacéutico Biólogo (QFB) impartida en la Facultad de Química.
En los últimos semestres de la carrera, varios maestros me motivaron a seguir el camino de la investigación, en particular los Doctores Francisco Hernández Luis y Rachel Mata, quienes me impartieron las clases de Toxicología y Farmacognosia (estudio de los productos naturales con propiedades medicinales). En noveno semestre, al buscar un tutor para realizar mi servicio social y tesis, encontré al Doctor Rafael Castillo Bocanegra, quien se convirtió en mi mentor de Licenciatura y posteriormente de maestría y doctorado. El Doctor Castillo trabaja desde mediados de los años 70´s con una disciplina conocida con el nombre de química farmacéutica que es la aplicación de los principios de química orgánica y farmacología al descubrimiento, desarrollo, identificación e interpretación del mecanismo de acción de un fármaco. En su laboratorio encontré las bases y conocimientos necesarios para diseñar nuevos agentes terapéuticos que pudieran resolver algún problema de salud, particularmente de nuestro país, y me especialicé en la búsqueda de nuevas moléculas con efecto antiparasitario de amplio espectro.
¿Qué proyectos estás desarrollando? Después de terminar el doctorado en Ciencias Químicas (con orientación farmacia-química farmacéutica), fui contratado como profesor de tiempo completo en la Facultad de Farmacia de la UAEM, donde llevo 16 años de desarrollar la línea de investigación diseño, síntesis química y evaluación computacional de nuevos compuestos con interés farmacológico. Dentro de los proyectos que se manejan en mi laboratorio, buscamos nuevos agentes contra enfermedades crónico-degenerativas: Diabetes, hipertensión, obesidad, dolor neuropático, cáncer y desde luego sin dejar de incidir en la búsqueda de sustancias antiparasitarias. Los alumnos de licenciatura y posgrado realizan sus proyectos diseñando, preparando los compuestos mediante técnicas de química orgánica y evaluando computacionalmente los posibles efectos terapéuticos y nocivos que pueden presentar sus moléculas.
Digamos que a grandes rasgos comienzan con el desarrollo de un posible fármaco, que necesitaría más de 15 años de investigación e inversiones millonarias para alcanzar esa denominación…pero alguien tiene que empezar con esas investigaciones. Uno de mis objetivos científicos es generar una molécula que llegue a convertirse en un fármaco y que pueda solucionar algún problema de salud en mi comunidad. Lo que más me apasiona de mi trabajo es la docencia, la investigación y la formación de recursos humanos en el área de salud. Como dice el dicho “Al enseñar uno aprende dos veces”. En ocasiones me encuentro con alumnos que aún recuerdan mis clases y que ahora se dedican a la enseñanza o a la investigación y eso me fortalece al pensar que fui parte de su desarrollo como investigadores.
¿Qué es la química farmacéutica? Es la aplicación de los principios de química orgánica y farmacología al descubrimiento, desarrollo, identificación e interpretación del mecanismo de acción de un compuesto bioactivo. A grandes rasgos, se trata de cómo surge la idea para la obtención de un nuevo fármaco. Comúnmente, esta disciplina ha sido llamada por varios nombres (farmacoquímica, química médica, química terapéutica, etc). Al ser QFB, honro a mi profesión al referirme a ella como Química Farmacéutica y no como al falso cognado del inglés “Medicinal Chemistry”. En la actualidad, las grandes ideas para la generación de un nuevo fármaco surgen en Universidades y países como el nuestro; sin embargo, la falta de apoyo en ciencia y tecnología, así como la poca investigación que se hace en la industria farmacéutica nacional, impide que la idea prospere y solo se queda como parte de una tesis o un artículo de investigación. En países desarrollados ocurre todo lo contario, y la química farmacéutica representa una parte muy importante en el desarrollo científico de esos países.
En una parte sustancial de tu trabajo haces uso de una técnica llamada acoplamiento molecular ¿Nos puedes explicar qué es y cómo ha contribuido a encontrar nuevos fármacos? La predicción computacional de los efectos farmacológicos y toxicológicos de una molécula es parte sustancial de su desarrollo. En el laboratorio donde trabajo utilizamos programas computacionales que nos ayudan a pronosticar mediante biosimulaciones predictivas, si la molécula tendrá o no un efecto deseado y si será nociva o provocará algún daño en el organismo si se ingiere a ciertas dosis.
Para evitar el uso de animales de experimentación o reducir al mínimo su uso, así como para reducir costos de inversión y tiempo de desarrollo, las simulaciones computacionales son indispensables. Una de estas estrategias computacionales es la técnica llamada acoplamiento molecular, que consiste en buscar la posición y orientación optima de una molécula dentro de una diana farmacológica implicada en el desarrollo de una enfermedad. Esto podría interpretarse como “qué tan fácil se une la molécula de mi fármaco con su sitio de acción”. Los sitios de acción o dianas farmacológicas normalmente son macromoléculas (moléculas muy grandes) que pueden alojar en su interior a sustancias más pequeñas como lo son los fármacos y modular su actividad. Si una de estas dianas farmacológicas está sobreproduciendo alguna sustancia que se vuelve tóxica para el organismo, un fármaco puede unirse con dicha diana e impedir que se siga generando la sustancia toxica. Así funcionan muchos fármacos que son inhibidores enzimáticos, estos se unen en el sitio donde se está produciendo el compuesto que causa la enfermedad e impiden su formación.
El caso más clásico es el del dolor, una sensación desagradable asociada a una lesión y que es un sistema de alerta en nuestro cuerpo de que algo no está funcionando de forma correcta. Para disminuir esta sensación dolorosa, normalmente hacemos uso de los fármacos llamados analgésicos. Estos funcionan de muchas formas, pero una de ellas es evitando la formación de moléculas implicadas con la percepción del dolor y la inflamación, las llamadas prostaglandinas. Estas sustancias se producen al momento de una lesión a partir de un daño en la membrana de la célula que libera una sustancia llamada ácido araquidónico y que se une a unas enzimas denominadas ciclooxigenasas o COX.
Los analgésicos tradicionales como la aspirina, el ibuprofeno o el naproxeno se unen preferentemente a la enzima, “estorbando” para que el ácido araquidónico no se pueda convertir en prostaglandinas, y de esta forma se mitiga la sensación dolorosa y la inflamación. En la figura de acoplamiento molecular podemos observar cómo se acomoda el ibuprofeno dentro de la enzima COX, “agarrándose” de un residuo del aminoácido arginina mientras es rodeado de otros aminoácidos que conforman el sitio activo de la enzima, e impidiendo así la formación de prostaglandinas mediadoras de la inflamación y el dolor.
La técnica del acoplamiento o anclaje molecular es ampliamente utilizada para predecir energías y modos de unión entre posibles fármacos y proteínas o ácidos nucleicos; esta información generada es de gran valor y utilidad en el estudio de nuevos compuestos con efectos terapéuticos.
¿Qué necesitamos en México para producir nuevos fármacos y comercializarlos y no solo depender de lo que podemos importar? Nos hace falta inversión económica. El potencial y el conocimiento científico lo tenemos, pero los recursos económicos y la falta de interés de industrias nacionales y trasnacionales nos limita. Creo que necesitamos más apoyo del sector industrial, así como de los organismos gubernamentales que apoyan a la ciencia básica, como el CONACyT, la propia UAEM y el sector salud.
Eres de los investigadores más productivos de la UAEM. ¿Qué factores consideras que han sido clave para lograr estos resultados? Muchas gracias. Ingresé al nivel III del sistema nacional de investigadores a los 39 años de edad y uno de los factores que han sido clave es el ejemplo del trabajo constante y diario reflejado en los alumnos, utilizando al máximo los pocos recursos con los que se cuenta, reutilizando reactivos, disolventes, material de otros laboratorios, etc. Incentivando a los alumnos a que se mantengan actualizados constantemente en las áreas de química, farmacología, bioquímica y quimioinformática. Apoyándolos para que asistan a congresos a presentar sus avances de tesis, asistiendo a las clases que imparto en la licenciatura para que sigan actualizados en conceptos básicos, a seminarios semanales en el laboratorio y en la Facultad. Todas las semanas reviso su trabajo y pregunto por los conflictos que tuvieron durante ese periodo. Todo esto le provoca al alumno mayor disciplina y responsabilidad en sus tareas diarias del laboratorio, sin descuidar la parte académica. Además, cada semestre se tiene reunión con un comité tutoral de posgrado que avala o no los avances de los estudiantes de maestría y doctorado y que los exhorta a terminar en tiempo y forma.
Por otra parte, me encanta la docencia, doy entre 10 y 15 h/s/m en la Facultad de Farmacia las materias de química farmacéutica, química de grupos funcionales y química heterocíclica y de biomoléculas. Anteriormente impartía farmacología en la extinta Facultad de Ciencias. En posgrado imparto la materia de diseño y síntesis de fármacos. Los estudiantes que ingresan a mi laboratorio desarrollan durante su estancia disciplina y responsabilidad, mientas que adquieren conocimiento básico y aplicado en la obtención de nuevos agentes para el tratamiento experimental de enfermedades. Soy temido como profesor y tutor, pero después de tiempo los alumnos se dan cuenta que es necesario tener disciplina y responsabilidad para lograr sus objetivos.
¿Con qué más complementas tu vida además del trabajo? Entre semana me dedico a la investigación y docencia, los fines de semana los disfruto con mi hija Mariel que vive en otro estado y mi hobbie es la lectura. Colecciono libros, comics de spider-man, morteros y monedas. Me encanta el séptimo arte y disfruto de un buen corte de carne al punto acompañado de vino tinto. Tres de los placeres más grandes que encuentro al comer son: el chocolate, el café y el chile.
¿Ves a Morelos como un estado que ha desarrollado con plenitud su potencial científico en beneficio de la población? Lamentablemente Morelos aún no ha desarrollado con plenitud su potencial científico. La carga académica y de docencia para un profesor-investigador es limitante para poder patentar los descubrimientos, sobre todo de ciencia básica. Los recursos económicos invertidos son pocos o nulos. No tenemos una partida o fideicomiso para investigación como ocurre en otras universidades o centros. Los parques científicos y tecnológicos están más encaminados a la ciencia aplicada que a la básica. Hace falta sensibilizar a la población en general sobre la amplia necesidad de realizar ciencia con recursos propios de nuestro país, para dejar de depender de las industrias farmacéuticas transnacionales.
Agradecemos mucho esta entrevista muy ilustrativa del trabajo que desarrolla Gabriel.
Me despido con un abrazo fraterno, condolencias y solidaridad para las familias y amigos de los colegas fallecidos Dr. Farook Bashir Yousif y Dr. Jorge Alberto Reyes Esparza, profesores-investigadores del Centro de Investigación en Ciencias y de la Facultad de Farmacia de la UAEM, respectivamente. QEPD.