La biblioteca de moléculas

Los medicamentos son más que moléculas... son moléculas empaquetadas

Una farmacia se parece a una biblioteca de moléculas, cada una con cometidos muy específicos. Pero para que estas moléculas puedan actuar son necesarias dos condiciones: que sean solubles en agua, y que además se disuelvan en un tiempo razonable. La primera condición es indispensable y, de hecho, existen medicamentos efectivos que no se pueden administrar al no poderse disolver en la sangre. La segunda condición es también muy importante: si el ritmo al que se disuelve un medicamento es demasiado lento lo excretaremos antes de que el cuerpo lo haya asimilado.

Una opción para conseguir una disolución rápida es empaquetar mal las moléculas, de una forma desordenada. Si las moléculas del medicamento forman una estructura perfecta, es decir, una red cristalina, tardan demasiado tiempo en disolverse, o incluso puede pasar que no se disuelvan en absoluto. Por tanto nos interesa administrar los medicamentos de forma que las moléculas formen un sólido amorfo.

Por otro lado nos interesa que las propiedades del medicamento se mantengan inalteradas el mayor tiempo posible, sean cuales sean las condiciones ambientales: es decir nos interesa retrasar al máximo la fecha de caducidad del medicamento. El problema de las fases amorfas es precisamente que son inestables y las moléculas se mueven lenta pero inexorablemente hacia su posición de equilibrio que es el de la ordenación perfecta de un cristal.

Nuestro objetivo es por tanto conseguir medicamentos con las moléculas congeladas en una fase desordenada que tarde cuanta más tiempo mejor en ordenarse.

Primera parada Grenoble

La fuente de neutrones y el sincrotrón de Grenoble

Grenoble es una ciudad al pie de los Alpes situada donde se juntan los rios Isère y Drac, y justo en ese punto está una de las fuentes de neutrones más importantes del mundo. Allí queremos comprobar si es posible llevar a cabo una idea que parece el nombre de una película de acción: la densificación irreversible (véala en nuestras mejores pantallas). La idea es tan simple como complicado es hacerla realidad.

Como hemos visto nos interesa que las moléculas formen una fase desordenada para que el cuerpo las pueda asimilar. Pero por otro lado esta fase desordenada debe mantener sus propiedades el máximo tiempo posible. Nuestro objetivo con este experimento y otros que estamos haciendo en nuestro laboratorio en la Universidad Politècnica de Catalunya es, en primer lugar, apretar las moléculas tanto como nos sea posible de forma que dejen los mínimos huecos entre ellas. Dicho de una forma más técnica, aumentamos la presión de la muestra para aumentar su densidad, es decir la "densificamos".

Pero de poco sirve esto si al volver a la presión atmosférica las moléculas vuelven a ordenarse como antes. Por tanto queremos además que esta densificación sea irreversible, es decir que las moléculas se sientan tan a gusto en sus nuevas posiciones que no vuelvan a la posición original al relajar la presión. Para saber si conseguimos nuestro objetivo intentaremos medir en función de la presión y del tiempo la forma en que se empaquetan las moléculas usando una técnica denominada difracción de neutrones... pero esto es otra historia y debe ser contada en la próxima entrada del blog.

Luis Carlos Pardo
Luis Carlos Pardo

Investigador del Grupo de Caracterización de Materiales y profesor del grado en Ingeniería Física del ETSETB y de la escuela de ingeniería EEBE. Escritor de divulgación científica y participante en varios certámenes dedicados a acercar la ciencia al gran público. También es tutor de numerosos proyectos de investigación con estudiantes: la siguiente generación de científicos.

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Sobre este blog

La vida escogió el desorden de los líquidos para empezar. En este blog hablaremos de sistemas desordenados y de cómo los científicos intentan poner orden a sus ideas.

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