Sílvia Osuna: "La computació pot ajudar a abaratir i millorar els fàrmacs"

Sílvia Osuna (Castelló d’Empúries,1983) ha sigut guardonada amb el premi Fundació Princesa de Girona d'Investigació 2016 per diversos treballs en química computacional que obren un camí, com va destacar el jurat, per "abaratir la producció de fàrmacs". Osuna va obtenir el grau de doctor el 2010 per la Universitat de Girona (UdG). Aquell mateix any es va traslladar a la Universitat de Califòrnia a Los Angeles (UCLA) amb una beca Marie Curie i a finals del 2013 es va reincorporar a l'Institut de Química Computacional i Catàlisi a la UdG. Recentment ha obtingut un contracte Ramón y Cajal i un projecte europeu Starting Grant ERC. 

¿Al seu laboratori no hi ha ni reactius ni matrassos? Doncs no. El que hi ha són ordinadors que al seu torn estan connectats a supercomputadores que ens permeten fer grans simulacions de biomolècules. Podem enviar el càlcul i, una vegada acabat, analitzar-ne els resultats obtinguts. ¡Sense aquestes màquines trigaríem una vida!

¿A què es dedica una química computacional? Intento resoldre problemes bioquímics amb l'ajuda de les matemàtiques i els ordinadors. En essència, es tracta d'usar programes per determinar l'estructura i les propietats dels enzims, així com desenvolupar noves estratègies que serveixin per fer canvis en la seva estructura i anticipin el seu comportament. Això ens ajudarà després a impulsar reaccions químiques d'interès.

¿Reaccions interessants? Sí, els enzims són capaços d'accelerar les reaccions químiques i fer-les més eficients. De fet, els enzims són els catalitzadors -substàncies que fan que les reaccions funcionin més ràpid- més eficients del planeta.

¿Canvis en els enzims? Jo agafo enzims naturals i hi introdueixo mutacions en diferents posicions de la molècula perquè tinguin un efecte directe sobre el centre actiu, és a dir, sobre la zona on es produeix la reacció química. La idea és fer canvis en l'estructura perquè facin la reacció que nosaltres volem.

¿Es refereix a enzims humans? Sí, també. Els enzims que tenim al nostre cos són els millors catalitzadors que hi ha a la Terra. Són la perfecció perquè han sigut millorats al llarg de milers d'anys d'evolució. Com que treballen a temperatura ambient, pressió atmosfèrica i en aigua, ofereixen molts avantatges. Amb ells pots fer reaccions superràpides i aconseguir el producte desitjat amb un elevat rendiment.

¿Quin tipus, per exemple? N'utilitzem diversos. En el cas de l'Starting Grant, volem desenvolupar una hidrolasa d'epòxids per sintetitzar medicaments de tipus betabloquejant per tractar problemes del cor.

¿Què és concretament l'enzim LovD? És un enzim amb què vaig estar treballant quan vaig realitzar el 'postdoc' a UCLA. Vam fer canvis en la seva estructura per sintetitzar un medicament que és l'ingredient actiu del Zocor [simvastatina], un fàrmac molt habitual per regular el nivell de colesterol. La síntesi del Zocor és bastant dificultosa, però l'enzim que vam dissenyar permetia obtenir el producte més fàcilment i eficientment.

¿Un mateix enzim per a totes les reaccions? No. Un per a cada reacció que ens interessi. L'objectiu a llarg termini és desenvolupar un protocol computacional eficient que serveixi per dissenyar enzims per a qualsevol tipus de reacció d'interès. I que sigui ràpid i eficient.

¿Per què és tan interessant per fabricar fàrmacs? La fabricació de medicaments pot resultar cara perquè molt sovint es necessiten unes condicions especials de temperatura i pressió atmosfèrica. A més, s'utilitzen catalitzadors basats en metalls de transició que generen, a més del producte desitjat, subproductes de reacció que posteriorment han de ser extrets. Tot plegat té un cost energètic.

¿Fabricar productes que ja existeixen? Sí, però fabricar-los de manera més ràpida, més eficient i més barata. Tot el procés de fabricació seria molt més verd des d'un punt de vista mediambiental.

¿Les seves investigacions tenen translació a la indústria? Ara mateix estem en les primeres fases, però òbviament la nostra idea a llarg termini, aconseguir que millori la síntesi de medicaments, és una cosa molt interessant per a les farmacèutiques i també per a altres sectors. Algunes empreses s'han posat en contacte amb mi, però encara hem de desenvolupar-ho més.

Ha guanyat recentment una ajuda europa Starting Grant ¿És important per a vostè? Si, per descomptat, és clau per seguir investigant. Part de l'ajuda la utilitzo per comprar un clúster, una supercomputadora que tingui GPU (unitat de processament gràfic) per poder fer les simulacions de dinàmica molecular. També em permet tenir un grup d'estudiants. Posteriorment, a més, hi haurà una part d'assajos en laboratori perquè les simulacions sempre s'han de provar. I això també té el seu cost.

Notícies relacionades

¿Què són les tempestes solars?

Aquestes són les feines que porten més infelicitat

¿Hi ha moltes dones en aquest àmbit de la ciència? En química, sí, però no gaires en química computacional.

¿Té coneixements de programació? No en sóc una gran experta, però poc o molt sí que sé, he, he. Si no, seria molt dificultós seguir. En qualsevol cas, és habitual que en els grups de química computacional hi hagi especialistes en informàtica.