- Su trabajo resultó ganador en la Convocatoria 2021 de Proyectos de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico, del Coveicydet
- “Proponemos la modificación de nuevas formas sólidas del IFA Secnidazol mediante la obtención de sólidos co-cristalinos, para modificar su solubilidad en medios acuosos y que estas nuevas formas sólidas puedan ser utilizadas en el tratamiento de la enfermedad de Chagas”
Paola Cortés Pérez
13/05/2021, Veracruz, Ver.- El proyecto “Modificación de las propiedades fisicoquímicas, a través de la generación de nuevas formas sólidas, para la búsqueda de nuevos efectos terapéuticos de fármacos”, desarrollado en la Facultad de Bioanálisis de la Universidad Veracruzana (UV), región Veracruz, resultó ganador en la Convocatoria 2021 de Proyectos de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico, del Consejo Veracruzano de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico (Coveicydet).
Su coordinador es José Guillermo Domínguez Chávez, profesor-investigador de dicha Facultad y originario del puerto de Veracruz, aunque la mayor parte de su vida la pasó en la ciudad de Xalapa, donde estudió la Licenciatura de Química Farmacéutica Biológica en la UV.
Realizó sus estudios de posgrado en el Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); más tarde, hizo una estancia posdoctoral en el Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM).
“Estudié la carrera y posgrado en química porque desde niño me interesó conocer lo que ocurre a nivel molecular con la materia, cómo reacciona y su relación con la energía.”
Contó que su participación en la convocatoria se dio a partir de la notificación que recibiera de parte de la Dirección General de Desarrollo Académico e Innovación Educativa (DGDAIE) y de Arely González, enlace regional de la Oficina de Transferencia de Tecnología (OTT). Posteriormente, se registró y envió pormenores sobre el trabajo realizado.
Dijo que, a nivel personal, el que fuera seleccionado representa una oportunidad de participar activamente en la solución de los problemas actuales y futuros de la sociedad; mientras que a nivel profesional es la oportunidad de generar nuevo conocimiento que fortalezca la disciplina en la que se desarrolla.
“El hecho de que el gobierno del estado de Veracruz proporcione el recurso para la realización de este proyecto es una gran responsabilidad como investigador, no sólo para el manejo transparente y eficaz de los recursos, sino para la obtención de resultados que impacten favorablemente.
”Además, de poder beneficiar con este conocimiento al desarrollo de nuestro estado y, por ende, de nuestro país y sociedad, en un marco de desarrollo sustentable.”
Solubilidad de los fármacos
Muchos de los fármacos reportados en la literatura presentan efectos terapéuticos importantes que les permitirían ser utilizados para el tratamiento eficaz de ciertos padecimientos; sin embargo, sus efectos muchas veces no pueden ser aprovechados debido a su baja solubilidad en medios fisiológicos que les impide ser absorbidos por el organismo, llegar al sitio de acción y ejercer su efecto terapéutico.
José Guillermo Domínguez explicó que si un medicamento mejora su solubilidad, entonces mayor cantidad del mismo estaría disuelto y dispuesto para ser absorbido por el organismo, lo que permitiría alcanzar la concentración en sangre adecuada para ejercer un efecto terapéutico apropiado.
Cabe destacar que la baja solubilidad de un medicamento repercute en su sobreprecio, al tener que suministrarse una cantidad grande de un fármaco para que sólo una fracción sea absorbida y llegue al torrente sanguíneo para ejercer su efecto terapéutico. Además, el requerimiento de una cantidad mayor del ingrediente farmacéutico activo (IFA) puede ocasionar efectos colaterales no deseables.
Una propuesta viable para la modificación de las propiedades fisicoquímicas de un medicamento es la generación de co-cristales obtenidos a partir de la interacción de fármacos con moléculas denominadas conformadores, que son sustancias inocuas para el organismo; se busca que los fármacos presenten propiedades fisicoquímicas y biofarmacéuticas modificadas y mejoradas como la velocidad de disolución y la biodisponibilidad, pero sin alterar la estructura molecular y su efecto terapéutico.
El proyecto plantea la modificación de las propiedades fisicoquímicas (principalmente la solubilidad) de los fármacos, con la finalidad de optimizar su eficacia terapéutica, al mejorar su biodisponibilidad, y encontrar posibles y nuevas aplicaciones terapéuticas, explicó.
“La forma de modificar estas propiedades sin alterar su potencial terapéutico es alterando la estructura del estado sólido. En donde cualquier cambio generado en el empaquetamiento molecular del fármaco trae como consecuencia una modificación de sus propiedades fisicoquímicas y, por ende, de sus propiedades biofarmacéuticas y su eficacia terapéutica.”
En términos de sólidos farmacéuticos, esto resulta de gran importancia debido a que un incremento en la solubilidad y en la velocidad de disolución de un IFA podría potenciar la biodisponibilidad de éste en el organismo, lo cual conllevaría a una mejor eficacia terapéutica y a una reducción de las dosis suministradas del fármaco, incluso podría utilizarse para nuevas aplicaciones farmacológicas que estaban limitadas por su baja solubilidad.
La obtención de nuevas formas sólidas multicomponentes estabilizadas por interacciones intermoleculares, conocidas como co-cristales que comprenden un IFA y un formador de co-cristales (molécula de bajo peso molecular e inocua para el organismo), es una estrategia interesante para el desarrollo de nuevos materiales con las propiedades deseadas.
Además, ofrece un nuevo enfoque para mejorar el rendimiento de los medicamentos modificando sus propiedades fisicoquímicas como: solubilidad acuosa, velocidad de disolución, higroscopicidad, punto de fusión y estabilidad fisicoquímica pero sin afectar su estructura química y sus propiedades farmacológicas.
“En nuestro grupo de investigación, establecido con Karina Mondragón, poseemos experiencia en la modificación de las propiedades fisicoquímicas de fármacos, a través de la transformación de su estructura sólida mediante la obtención de nuevas formas sólidas multicomponentes co-cristalinas estabilizadas por interacciones intermoleculares.
”En el presente proyecto de investigación, proponemos la modificación de nuevas formas sólidas del IFA Secnidazol mediante la obtención de sólidos co-cristalinos para modificar su solubilidad en medios acuosos y para que estas nuevas formas sólidas puedan ser utilizadas en el tratamiento de la enfermedad de Chagas; para esto último contamos con la colaboración de Carolina Barrientos, quien es experta en estudios de fármacos con actividad para el tratamiento de dicha enfermedad.”
Enfatizó que un proyecto de investigación debe incidir en el desarrollo social y promover un beneficio para la sociedad, a través de la innovación y la generación de conocimiento nuevo.
En este sentido, indicó que la propuesta incluye el desarrollo de nuevas formas sólidas del fármaco Secnidazol que presenten propiedades fisicoquímicas y biofarmacéuticas mejoradas con respecto al fármaco comercialmente disponible al momento.
“La propuesta incluye la formación de co-cristales del IFA Secnidazol, donde cualquier mejora en sus propiedades fisicoquímicas y biofarmacéuticas –como un incremento en la solubilidad y en la velocidad de disolución– representaría una ventaja competitiva en relación al fármaco de referencia, con un producto farmacéutico con el mismo efecto pero más soluble, lo que generaría un medicamento más eficiente, seguro, con menores efectos adversos y un costo más bajo. Esto se traducirá en un medio para mejorar la salud, la calidad de vida y para alcanzar niveles de bienestar de la población que es afectada por enfermedades en donde el Secnidazol es el tratamiento de elección.”
Asimismo, se pretende evitar una serie de repercusiones negativas como efectos adversos ocasionados por las cantidades de activo no biodisponible, riesgo de reacciones alérgicas y el encarecimiento del medicamento en una cantidad inversamente proporcional a su grado de solubilidad, que es una de las propiedades que se busca mejorar con esta investigación.
“Se espera que derive en otras tecnologías de aplicación científica e industrial en el área de farmacia, como son la posibilidad de extender su uso para diversas terapias farmacológicas, como por ejemplo para el tratamiento eficaz de la enfermedad de Chagas, lo que impactaría en el bienestar de la sociedad pues tendría nuevas opciones terapéuticas, en especial a la sociedad veracruzana, ya que Veracruz es uno de los estados con mayor prevalencia en casos con esa enfermedad.”
Entre los resultados obtenidos, indicó que hasta el momento tienen ocho nuevas formas sólidas del fármaco Secnidazol –incluyen nuevas sales iónicas y co-cristales–, las cuales presentan una mejora en la solubilidad del medicamento.
Actualmente, adelantó, se realizan los estudios del efecto de una forma co-cristalina de Secnidazol frente a trypanosoma cruzi que al momento muestran datos interesantes.
Investigación estimula el pensamiento crítico
Las universidades públicas tienen como misión desarrollar funciones de docencia, investigación, difusión y extensión de los servicios universitarios en las diversas áreas del conocimiento de la ciencia y la tecnología, en vinculación permanente con diferentes sectores para incidir en el desarrollo social y contribuir con el bienestar de la sociedad.
José Guillermo Domínguez dijo que el desarrollo de investigación en las universidades brinda la posibilidad de elevar la calidad en la formación de recursos humanos especializados mediante la participación en proyectos de investigación científica, de desarrollo tecnológico y de innovación, con la participación de alumnos de licenciatura, posgrado y de investigadores; al mismo tiempo, permite la obtención de conocimiento nuevo e innovación tecnológica que beneficie a la sociedad.
“La investigación estimula el pensamiento crítico y la creatividad, además vitaliza el aprendizaje, incita a la observación, a la curiosidad y a la iniciativa que propicia la innovación, y combate la memorización que forja a profesionistas pasivos.”
Por lo anterior, las universidades en general deben propiciar y promover la investigación entre docentes y estudiantes, a fin de formar profesionistas altamente capacitados para dar soluciones eficientes e innovadoras a los retos y problemáticas a las que se enfrenta la sociedad mexicana.
“Invito a la comunidad de investigadores, docentes y alumnos, para que participen en estas convocatorias de investigación, desarrollando proyectos que traten de dar solución a los diversos problemas que enfrenta el estado y el país.
”Considero que la educación de calidad y la investigación aplicada a la resolución de problemas es un camino viable para el desarrollo de nuestro país y sociedad.”