Por Dalia Patiño González
Puebla, Puebla. 3 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- El vanadio (V) es el elemento número 23 del grupo cinco de la tabla periódica y tiene como característica peculiar sentirse atraído por células cancerígenas. Esta propiedad despertó el interés del doctor Francisco Javier Meléndez Bustamante y de su alumna de maestría en ciencias químicas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Lisset Noriega de los Santos, para presentar como proyecto de tesis las propiedades de compuestos de vanadio para diseñar fármacos por métodos basados en la química teórica que apoyen el tratamiento de cáncer de mama.
“A través del estudio de complejos de vanadio, unidos a bases de Schiff, lo que hacen estos complejos es fungir como fotosensores basados en la terapia de fotodinámica. A su vez, las bases de Schiff son compuestos orgánicos que contienen un enlace doble carbono-nitrógeno, RR’C=NR”, donde R y R” son grupos alquilo o arilo, mientras R’ es un átomo de hidrógeno, que forman una imina estable llamada base de Schiff”, explica en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt el doctor Meléndez Bustamante, investigador y académico de la Facultad de Ciencias Químicas de la BUAP.
La terapia fotodinámica consiste en la aplicación de un fármaco en el paciente, dicho fármaco es transformado en una molécula fotosensible que se va depositando en las células dañadas; posteriormente estas células se vuelven fluorescentes y son eliminadas con un rayo láser especial, lo que representa un método seguro, sin efectos secundarios y que ya ha sido comprobado en investigaciones y pruebas in vitro por otros investigadores en enfermedades como cáncer de cuello uterino.
Una afinidad especial
“El vanadio tiene una característica muy interesante, tiene gran afinidad por las células cancerígenas, especialmente los compuestos de vanadio son utilizados como sondas moleculares. Una vez que se inyectan en el cuerpo humano lo que hacen es alojarse sobre las células cancerígenas o dañadas y debido a que se encuentran unidos a una base de Schiff, esta funciona como un 
Dr. Francisco Meléndez Bustamante.fotosensor. A continuación lo que se hace es irradiar con una longitud de onda (entre 400 y 800 nanómetros, nm) el compuesto y como el vanadio no está dentro de dicha longitud de onda, la base de Schiff produce radicales libres que atacarán específicamente las células cancerígenas, eliminándolas en este proceso”, refiere el doctor Meléndez Bustamante.
El doctor Meléndez Bustamante explicó que en este proyecto, el cual asesora, se están calculando por métodos basados en primeros principios la estructura electrónica, los orbitales moleculares y las transiciones electrónicas para poder concluir si los complejos de vanadio unidos a bases de Schiff pueden ser futuros fotosensores.
La idea fundamental es que a través de esta fototerapia el paciente reciba un tratamiento alternativo que no cause daños secundarios o malestares como los que producen la quimioterapia o radioterapia. En este sentido, refirió que la fototerapia es una radiación selectiva que no daña otras células y sus efectos secundarios se reducen a posibles escoriaciones leves en la piel o ronchas, que incluso se pueden evitar siguiendo ciertas recomendaciones médicas.
Autores como Köpf-Maier y su equipo de colaboradores establecieron que el diclorovanadoceno, a bajas concentraciones, es capaz de causar una reducción importante de la proliferación de las células de cáncer de mama.
El doctor Meléndez Bustamante, nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), y su grupo de investigación sustentan sus estudios en los métodos de la química cuántica computacional y en procedimientos de modelado molecular Docking, que consisten en simular la interacción del fármaco con el receptor para conocer el sitio activo del fármaco y saber si es posible que se adhiera al receptor, calculando la energía de interacción.
“Lo que nosotros hacemos básicamente en el Laboratorio de Química Teórica es química cuántica computacional. Hacemos simulaciones usando el equipo de supercómputo del LNS-BUAP. Primero estudiamos los sistemas biomoleculares con propiedades farmacológicas desde el punto de vista computacional, y una vez que ya sabemos cuáles son los posibles fármacos que pueden interaccionar con los blancos biológicos elegidos (receptores), lo que sigue, conjuntamente con el cuerpo académico BUAP-CA-263, es intentar sintetizar los complejos y posteriormente probarse en animales de laboratorio para después hacer pruebas farmacológicas y concluir si estos compuestos podrían ser fármacos de primera y segunda generación”.
Dr. Francisco Javier Meléndez Bustamante
Laboratorio de Química Teórica, Centro de Investigación del Departamento de Fisicoquímica
Facultad de Ciencias Químicas, BUAP
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