Alberto Sánchez y Axhell Aleid Cornejo
Alumna del Doctorado en Ciencias Biomédicas desarrolla una estrategia innovadora denominada quimiometría
Claudia Peralta Vázquez
A través del empleo de una estrategia innovadora llamada quimiometría, Axhell Aleid Cornejo Báez, estudiante del segundo semestre del Doctorado en Ciencias Biomédicas, busca hallar compuestos químicos en una planta llamada mozote blanco, que la lleven a encontrar alternativas de tratamiento para la tuberculosis.
Este padecimiento, que se creía erradicado, es considerado un problema de salud mundial, y aunque existen diversos fármacos para tratar la enfermedad, éstos causan muchos efectos secundarios en los pacientes, quienes optan por abandonar la terapia de antibióticos antes de finalizarla, ocasionando el desarrollo de resistencia de las micobacterias hacia los medicamentos diseñados para combatirlas. Por lo tanto, deben recetarse otros cocteles de antibióticos que producen muchos más efectos secundarios.
Ante tal situación, la joven egresada de la carrera de Química Clínica y de la Maestría en Química Bioorgánica, decidió enfocarse en esta investigación pionera dentro de la Unidad de Servicios de Apoyo en Resolución Analítica (SARA), lugar donde actualmente la desarrolla, bajo la dirección de Alberto Sánchez Medina.
La finalidad de su estudio es encontrar compuestos químicos en contra de Mycobacterium tuberculosis (principal agente causal de la tuberculosis pulmonar), y que además puedan ser más potentes y efectivos contra las micobacterias resistentes a los fármacos actualmente empleados para su tratamiento.
“Si esto llega a salir como lo esperamos, empezaríamos a trabajar en el diseño de un posible fármaco para el tratamiento de la enfermedad.”
Admitió que el camino aún es largo, pues tan sólo las pruebas clínicas de un nuevo medicamento demoran hasta 20 años. Sin embargo, es la única forma de conocer y probar si una planta tiene un efecto benéfico en el tratamiento de alguna enfermedad, no precisamente tuberculosis.
En este sentido, planteó que el uso de la quimiometría representa una alternativa efectiva, rápida y con bajo impacto ambiental para guiar el aislamiento y purificación de compuestos químicos naturales con actividad biológica.
¿Qué es la quimiometría?
Axhell Cornejo comentó que durante muchos años la medicina tradicional ha sido utilizada para el tratamiento de algunas enfermedades y ciertos beneficios en torno a la salud.
Bidens pilosa L.
De igual modo, las industrias farmacéuticas han usado los conocimientos de la medicina tradicional en sus programas de desarrollo de nuevos fármacos, al utilizar como base un producto natural producido por plantas, animales, organismos marinos, bacterias u hongos.
No obstante, estos compuestos deben ser aislados y purificados para caracterizarlos químicamente y aplicarlos al desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento de alguna enfermedad.
La estudiante del Doctorado en Ciencias Biomédicas dijo que la literatura precisa que Bidens pilosa L., mejor conocida como mozote blanco, presenta actividad en contra de la tos y asma, también estimula el sistema inmunológico y previene infecciones, pero no hay reportes de cuál es el compuesto químico responsable de la actividad en contra de la tuberculosis.
Tras haber elegido este tema, toda vez que siempre le ha interesado todo lo relacionado con enfermedades infecciosas, en especial bacterias, explicó que durante la Maestría en Química Bioorgánica se centró en analizar si diversas plantas nativas del estado de Veracruz tenían actividad en contra del M. tuberculosis. El resultado mostró que B. pilosa fue la más activa.
En comparación con otros estudios, expuso que la quimiometría es una estrategia útil para hallar compuestos químicos, además de ahorrar tiempo y ser muy efectiva. Por lo que es recomendable para guiar el aislamiento y purificación de productos naturales con actividad biológica.
Detalló que se trata de un método basado en las matemáticas, la estadística y la lógica, para analizar y simplificar la información compleja obtenida a partir de un sistema químico automatizado.
A un año de haber iniciado el doctorado, ella realizó la recolección de la planta, secado y elaboración de extractos de la misma, además de cursar sus experiencias educativas correspondientes.
Señaló que mediante la técnica denominada Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC, por sus siglas en inglés), se podrán obtener los perfiles cromatográficos de cada extracto de la planta, los cuales serán analizados a través de dos técnicas estadísticas multivariantes, comúnmente utilizadas en la quimiometría: Análisis de componentes principales (PCA) y Proyecciones ortogonales a las estructuras latentes (OPLS).
Cepa de Mycobacterium tuberculosis
Dio a conocer que, en la búsqueda de productos naturales activos, durante muchos años se ha seguido un protocolo estandarizado para guiar su aislamiento y purificación, denominado “fraccionamiento guiado por bioensayo” o “fraccionamiento biodirigido”.
No obstante, el fraccionamiento biodirigido requiere de grandes cantidades de planta, “estamos hablando de kilos, también se requieren grandes cantidades de disolvente, lo cual contamina el medio ambiente, es muy caro y existe riesgo de pérdida de la actividad”, dijo la especialista.
Mientras que la quimiometría puede realizarse con tan sólo 25 gramos de la planta. “Es muy poco, obtengo buen rendimiento de mis extractos, lo suficiente para realizar las pruebas in vitro y mis análisis químicos”, agregó.
La importancia de este proyecto, dijo, es dar a conocer nuevas metodologías que sean económicas, ahorren tiempo e impliquen bajo impacto ambiental.
Subrayó que los extractos se obtienen del secado de la planta. En este caso, ella tomó la raíz, parte aérea, flores, hojas y tallo, con el fin de tener una mayor robustez de las técnicas estadísticas.
Modo de transmisión de la tuberculosis
La alumna de este posgrado y originaria de la ciudad de Xalapa, informó que la vía de transmisión de la tuberculosis pulmonar (la más frecuente, pues también afecta el riñón, hígado, ganglios linfáticos, huesos, cerebro) se da cuando una persona infectada estornuda y se expanden pequeñas gotas de saliva, las cuales se quedan suspendidas en el aire alrededor de 10 a 15 minutos.
Aunque no las vemos, podemos aspirarlas y llegan directamente a los alvéolos pulmonares, que son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
La infección se produce cuando el sistema inmunológico está debilitado, pero si está en óptimas condiciones en ese momento la enfermedad no se desarrollará y tenderá a aparecer después.
Filtración de los extractos de la Bidens pilosa L.
“Si el sistema inmunológico de la persona es bueno, la puede albergar durante 10 años o más.”
Dijo que este padecimiento afecta tanto a niños, adultos, personas de la tercera edad y pacientes con el Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH), toda vez que su sistema inmunológico se encuentra afectado y es fácil contraer una infección.
Sintomatología
Si una persona presenta tos persistente por más de 15 días, es posible que esté infectada de tuberculosis. Esto, aunado a temperatura, escalofríos, pérdida de peso y de apetito.
El tratamiento actual contra la enfermedad es efectivo pero tiene una duración de seis meses, además requiere que el paciente sea constante para obtener buenos resultados.
Generalmente se administran cuatro fármacos: isoniacida, rifampicina, pirazinamida y etambutol, los cuales se ingieren en los dos primeros meses, y durante los cuatro restantes el paciente debe continuar únicamente con isoniacida y rifampicina, así como con monitoreo clínico.
El índice de mortalidad es alto, superior al 20 por ciento en las personas que adquieren la enfermedad; mientras que es la primera causa de muerte en pacientes con VIH.
Veracruz, segundo lugar a nivel nacional
La estudiante precisó que nuestro estado ocupa el segundo lugar a nivel nacional con el mayor número de casos de tuberculosis, después de Baja California.
De acuerdo con algunas estadísticas, hasta abril de 2016, a nivel nacional se registraron cuatro mil 938 casos de tuberculosis pulmonar, de los cuales Baja California reportó 630 y Veracruz 512.
Extracción del material vegetal
Un año antes, en 2015, México reportó alrededor de 22 mil 294 enfermos, de los cuales el 81 por ciento correspondió a la tuberculosis pulmonar.
En ese mismo año hubo 10.4 millones de nuevos casos de tuberculosis en el mundo, de los cuales las personas con VIH representaron el 11 por ciento, que equivale a 1.2 millones.
De la cifra inicial, 480 mil casos fueron de tuberculosis resistente a los fármacos, lo que quiere decir que requieren de otro tratamiento.
Cornejo Báez subrayó que a nivel nacional el sector salud año con año refuerza las medidas de prevención y atención. El medicamento es gratuito y a los pacientes se les brinda un seguimiento hasta que son dados de alta.
Respecto a este estudio, Alberto Sánchez Medina, investigador de la Unidad SARA, coordinador de la Maestría en Química Bioorgánica y director del proyecto de investigación, precisó que la quimiometría resulta una estrategia novedosa que usa elementos matemáticos, estadísticos y lógicos para analizar y explorar datos químicos muy complejos.
Aseveró que es parecida al trabajo realizado en la “minería de datos” de la informática. “Son el mismo tipo de herramientas que usa la metabolómica, la bioinformática, donde analizan cantidades muy grandes de datos y tratan de reducirlos a variables que impliquen una propiedad”.
En este trabajo, realizado en colaboración con Roberto Zenteno Cuevas, del Instituto de Salud Pública, lo que se busca es inhibir o matar a M. tuberculosis.
El investigador señaló que en 2015, como resultado de una colaboración con Luis Manuel Peña Rodríguez, del Centro de Investigación Científica de Yucatán, se publicó el primer artículo donde se usa esta metodología para dirigir el aislamiento de compuestos químicos responsables de la actividad biológica de una planta medicinal.
Desde 2011, y después de haber laborado como Senior Lecturer in Pharmacology en la Universidad del Este de Londres, Inglaterra, Alberto Sánchez se incorporó a la Veracruzana, en donde ha tratado de implementar esta nueva estrategia.
Al hablar sobre este trabajo, reiteró que aunque ya había reportes de que la planta se usaba y tenía efecto contra M. tuberculosis, aún no se ha aislado o reportado cuál es el compuesto responsable de esta enfermedad.
Por lo tanto, la labor se centra en el uso de la quimiometría para guiar el aislamiento y así llevar a cabo la identificación de los compuestos activos de B. pilosa, responsables de la actividad antituberculosa.
Cabe precisar que en 1971 fue creado el término de quimiometría por Svante Wold, investigador sueco, quien después desarrolló un software diseñado para estructurar datos analíticos.