La Química Teórica contra las enfermedades humanas inflamatorias

Josep Maria Lluch López

La inflamación aguda es un mecanismo de defensa del huésped muy importante contra la infección, la homeostasis alterada o la lesión, consistente en una fase de iniciación, seguida de una fase de resolución. Esta fase de resolución está regulada por una serie de mediadores lipídicos especializados en pro-resolución (SPMs) producidos por células humanas llamadas macrófagos. Si la resolución no funciona bien, la inflamación aguda progresa en inflamación crónica. La biosíntesis no apropiada de los SPMs se asocia con inflamación crónica (el asesino secreto) y una amplia variedad de enfermedades humanas, por ejemplo, esclerosis lateral amiotrófica, esclerosis múltiple, cáncer (la COX-2 está sobreexpresada en la mayoría de tumores sólidos y favorece la metástasis), asma, Alzheimer y Parkinson, enfermedades cardiovasculares o, incluso, COVID-19. De hecho, las enfermedades inflamatorias crónicas han sido reconocidas como la mayor causa de muerte del mundo actual, con más del 50% de todas las muertes atribuibles a enfermedades relacionadas con la inflamación.
Josep M. Lluch – RQTC-SCQ, Barcelona
Actualmente estamos utilizando métodos QM/MM (Mecánica Cuántica/Mecánica Molecular) y métodos de Dinámica Molecular para el diseño (y el diseño de su producción biocatalítica en algunos casos) de dos tipos distintos de fármacos que pueden jugar un papel especialmente importante en el control y tratamiento de diversas enfermedades humanas potencialmente mortales: Fármacos relacionados con lipoxigenasas y ciclooxigenasas para enfermedades de base inflamatoria; y fármacos fotointerruptores, y su transferencia al sector productivo (Biotecnología e Industria Farmacéutica).
En esta contribución explicaré brevemente el horizonte de aplicación de la Química Teórica al respecto, pondré algunos ejemplos concretos sobre los que estamos trabajando y expondré algunos resultados referentes a las ciclooxigenasas, las lipoxigenasas, la farmacología de la resolución de la inflamación, y la estimulación multifotónica de la actividad celular in vivo.