Tras la proteína “cruzial”
Científicos del Instituto de Cálculo de Exactas UBA simulan en computadoras las mejores drogas para desbaratar a una proteína estratégica, que resulta vital para el Trypanosoma cruzi, el parásito causante de la enfermedad de Chagas. Estos resultados virtuales se ponen luego a prueba en laboratorios de Estados Unidos y la Argentina.
«Anular la proteína UGM, implicaría acabar con el Trypanosoma cruzi en el cuerpo, posiblemente sin hacerles daño a las personas», se esperanza Boechi. Gentileza: Leonardo Boechi.
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Concentrado, día tras día, desde hace años, prueba una y otra vez cómo asestarle el golpe final a la proteína vital del parásito Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas. Ensaya con cientos de drogas hasta hallar la que parece más adecuada. Para esto hay que conocer por qué lado entrarle a esta minúscula pero estratégica molécula. No hace su trabajo en un laboratorio con pipetas ni guardapolvo blanco, sino sentado frente a su computadora. Él es un simulador, del Instituto de Cálculo de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, y colabora codo a codo con matemáticos locales, así como con químicos y biólogos de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos. En equipo, los científicos intentan desbaratar a la proteína “cruzial” y evitar que se sumen más víctimas a los seis o siete millones de infectados por este mal, según la Organización Mundial de la Salud.
Ellos tienen en la mira a UGM, como se conoce a esta proteína por su sigla en inglés, y ésta posee una particularidad por la cual atrae a los investigadores: se trata de una proteína fundamental para la vida del parásito del Chagas, que muere sin ella; y, por ende, se corta el avance de la enfermedad. Pero además, UGM no está en el organismo de los humanos. “Anularla, implicaría acabar con el Trypanosoma cruzi en el cuerpo, posiblemente sin hacerles daño a las personas. Esto implica que cualquier cosa que termine con ella, no afectará -en teoría- al ser humano”, dice Leonardo Boechi, biólogo de Exactas UBA -con posdoctorados en física y química-, quien está a cargo de las simulaciones.
En la Argentina, un millón y medio de personas tienen Chagas, y unas 300 mil sufren cardiopatías por ello. En tanto, cada año, nacen 1.300 niños afectados por transmisión congénita, según estimaciones del Ministerio de Salud de la Nación. El objetivo de los científicos es impedir la acción dañina de este parásito pequeñísimo, de 20 milésimos de milímetro, que ingresa a la sangre de la persona, usualmente luego de ser picada por una vinchuca infectada. “En la computadora simulamos la proteína UGM, comprendemos cómo es su mecanismo, por dónde pegarle según su dinámica y comportamiento. Primero, debemos conocer al enemigo, saber en detalle cómo funciona”, agrega Boechi, también investigador del CONICET.
Hechos de proteínas
Leonardo Boechi. Foto: Exactas-Comunicación.
Boechi, desde que estudiaba Biología en Exactas UBA estuvo fascinado por las proteínas. “Nosotros estamos casi enteramente hechos de proteínas. Hicimos famoso el ADN porque es donde se guarda la información genética, como la de hacer proteínas -ejemplifica-, pero son éstas quienes ejecutarán las funciones del organismo. Ellas son las trabajadoras. Por eso, entender cómo hacen lo que hacen, es prácticamente, comprender cómo funciona la vida”.
La tarea no es sencilla pues si bien están metidas por todos lados con mandatos que cumplir cumplir, no es fácil comprenderlas. “No hay un supermicroscopio que permita mirar una sola proteína y observar cómo lleva a cabo su función. Por eso, hacemos simulaciones, es decir, tomamos leyes de la física tradicional, y tratamos de modelar el agua que hay alrededor de la proteína, los aminoácidos y todos los átomos del sistema. Todo esto lo meto en la computadora y trato de predecir su comportamiento. Luego, los resultados se chequean con experimentos en laboratorio”, describe.
En su caso, desde hace años, pasa gran parte de su día frente al monitor. “Uno, en la computadora, prueba miles y miles de drogas en forma automática y, en base a simulaciones, uno modela cuáles podrían ser las más eficaces para el objetivo que busca. De las cientos de miles de drogas posibles (para anular la proteína UGM), seleccioné doce que son las mejores según la simulación. Para los laboratorios que prueban drogas, yo les voy dando las agujas del pajar”, compara.
No se trata de soplar y hacer botellas, le gusta aclarar a Boechi, sino que la trastienda de este trabajo de simulación está basado en un puntilloso desarrollo de metodologías computacionales así como experimentales. “Existen grupos que se dedican enteramente a desarrollar estas técnicas… son menos visibles, pero cruciales para que la ciencia avance”, subraya, quien también se aboca a estos menesteres.
Finalmente, las conclusiones virtuales son chequeadas en la realidad en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA en la Argentina, y en la Universidad de Georgia, en Estados Unidos. Y en base a los resultados de los experimentos, Boechi vuelve a simular nuevas drogas hasta dar con la droga que anule la proteína “cruzial” para desbaratar al parásito, causante de la enfermedad de Chagas. “Ahora se está evaluando en Georgia si las drogas que diseñamos están inhibiendo a esa proteína. Si funcionan se probarán en ratones primero, y luego en otros animales, hasta llegar a los humanos”, finaliza.
Animación de una representación de una proteína. En verde la proteína, en rojo potenciales sitios de unión de drogas (hacer click en la foto para activar la animación).
