• Fuerza Curativa Natural del Laboratorio

    Premio Bayer a la excelencia en ciencia por la profesora Tanja Gaich

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    La profesora Tanja Gaich produce derivados sintéticos de taxol. En la naturaleza, pueden aislarse pequeñas cantidades de taxol de la corteza del tejo del Pacífico.

Las plantas, los hongos y otros organismos generan ingredientes importantes para medicamentos. Sin embargo, dado que estas sustancias a menudo se presentan solo en cantidades mínimas en la naturaleza, su potencial permanece en gran parte sin investigarse. La doctora Tanja Gaich reproduce en el laboratorio estas sustancias naturales bioactivas. Por este trabajo, la investigadora obtuvo el Bayer Early Excellence in Science Award 2015.

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  • El reto:
    Las sustancias naturales pueden albergar potencial médico inexplorado en muchos casos. Pero en la naturaleza, por ejemplo en las plantas, sólo ocurren en pequeñas cantidades.
  • Solución:
    Las sustancias naturales pueden ser producidas sintéticamente en el laboratorio en un proceso llamado síntesis total. Los investigadores están empleando un enfoque estratégico para aumentar la eficiencia de la síntesis.
  • Beneficio:
    Las sustancias naturales se utilizan en la industria farmacéutica, por ejemplo como antibióticos o fármacos contra el cáncer. También se utilizan para ensayos durante la producción de agentes de protección de cultivos.

En ocasiones, la naturaleza cicatea con sus dotes: si bien incontables sustancias iniciales para nuevos medicamentos se encuentran en plantas, esponjas marinas u hongos, para aislar cantidades suficientemente grandes de las mismas para ensayos en laboratorios los investigadores tendrían que talar bosques completos, financiar expediciones marinas a zonas remotas o tener cultivos gigantes de hongos. Aun así, la mayoría de los antibióticos surgieron de sustancias naturales poco frecuentes, lo mismo que medicamentos contra el cáncer.

Un árbol de 200 años de edad y doce metros de altura proporciona alrededor de 350 miligramos de taxol.

Los investigadores van tras las huellas de las recetas de la naturaleza

Muchas ideas muy prometedoras no se podrían seguir nunca si no existieran científicos como Tanja Gaich. "Trabajamos en elaborar sustancias naturales sintéticamente en el laboratorio”, explica la profesora de la Universidad de Konstanz. Por sus éxitos en la química sintética orgánica obtuvo en 2015 de la Bayer Science & Education Foundation el Early Excellence in Science Award, dotado de 10 mil euros. "En su disciplina, la profesora Gaich forma parte de los mejores a nivel mundial y, a su vez, forma a excelentes químicos”, elogia el doctor Michael Brands, responsable de Química Médica de Berlín en Drug Discovery de Bayer. Él nominó a la doctora Gaich para el reconocimiento

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Gaich produce derivados de taxol sintéticos. En la naturaleza, pueden aislarse pequeñas cantidades de taxol de la corteza del tejo del Pacífico.

Actualmente, el grupo de trabajo de la austríaca investiga, entre otras cosas, la síntesis de derivados de taxol. El taxol se obtiene naturalmente en pequeñas cantidades de la corteza del tejo del Pacífico y se utiliza como agente terapéutico contra el cáncer. Un árbol de 200 años de edad y doce metros de altura proporciona alrededor de 350 miligramos de taxol. Esto alcanza únicamente para una sola dosis para un paciente. Cerca del cambio de milenio, los investigadores lograron extraer una sustancia afín de las agujas del tejo europeo que a menudo se encuentra en parques, y transformarla a taxol. Entretanto es posible además la elaboración de cultivos celulares de tejo.

El equipo de la doctora Gaich también experimenta con alcaloides de sarpagina. Estas sustancias de las raíces de la planta curativa rauwolfia actúan contra la malaria y como antibiótico. De un kilogramo de la planta se pueden aislar solo cerca de cinco miligramos de alcaloide de sarpagina.

Para la síntesis de una sustancia natural, los investigadores tienen primero que analizar la estructura de la molécula. Después la descomponen en papel en sus elementos, los cuales se pueden comprar o son fáciles de fabricar con la química conocida. Estos elementos se deben reunir sintéticamente en el laboratorio para obtener la sustancia natural. La ventaja: la molécula que aparece en la naturaleza a menudo no es un medicamento óptimo, mientras que en la síntesis en el laboratorio se pueden realizar peque- ñas modificaciones que mejoran su efecto

La doctora Tanja Gaich recibe su reconocimiento de Andreas Busch (izquierda), miembro del Comité Ejecutivo de la División Pharmaceuticals de Bayer y responsable de Drug Discovery, y del profesor Michael Brands (der.), responsable de Química Médica de Berlín en Drug Discovery. La doctora Gaich fabrica derivados sintéticos de taxol.

"A menudo se requiere mucho material y numerosas etapas de síntesis para fabricar una fracción de un miligramo”, explica el quí- mico de Bayer Brands. "En algunos clásicos de la síntesis de sustancias naturales eran 40 y más pasos individuales.” La profesora Gaich quiere hacer estas síntesis considerablemente más eficientes y reducir las etapas de trabajo. "Para lograrlo, buscamos motivos estructurales recurrentes”, dice la científica de 36 años.

Con ambición y perseverancia hasta el objetivo

Examina la estructura molecular de varias susancias naturales para este objetivo. "Si uno ha identificado la estructura, se puede desarrollar la síntesis en otras sustancias naturales”, dice Gaich. A menudo, el desarrollo de una síntesis tarda más de cinco años. Constantemente los investigadores se topan con callejones sin salida. Sus ideas resultan irrealizables. Muchos consideran el riesgo para su carrera demasiado grande. Evitan el campo. Si bien los proyectos de investigación de muchos años sobre la síntesis de sustancias naturales gozan a nivel mundial de un gran reconocimiento, casi no cuentan ya con apoyo.

"El riesgo consiste en que en la actualidad formamos muy pocos químicos que puedan fabricar estas moléculas complejas”, advierte la doctora Gaich. "Sin embargo, la industria de ciencias de la vida sigue necesitando estas calidades.” Ella misma no permite que los fracasos la desconcierten: "Mientras pueda realizar esta investigación, lo seguiré haciendo.”

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