tecnología

La fábrica de luz

  • El Sincrotrón de Alba, un haz de luz de rayos X de gran intensidad, se aplica con éxito en el desarrollo de fármacos y en investigación biomédica

Sólo existen el mundo unas 50 instalaciones similares a las de Cerdañola del Vallés.

Sólo existen el mundo unas 50 instalaciones similares a las de Cerdañola del Vallés. / m.g.

El sincrotrón Alba, situado en la localidad barcelonesa de Cerdañola del Vallés, es una fábrica de luz. Pero de una luz especial, en forma de rayos X muy intensos y focalizados, y con unas propiedades muy determinadas, que se utilizan para el desarrollo de nuevos medicamentos y otras muchas aplicaciones en biología, investigación de materiales, arqueología, química y física.

"Cualquier material que se pueda estudiar a nivel atómico es susceptible de ser estudiado con el sincrotrón, que nos permite ver el contraste entre un átomo y otro adyacente. Así, podemos ver reacciones químicas, como las de los fármacos con las proteínas a las que se enlazan", explica Judith Juanhuix, jefa de sección de Ciencias de la Vida y materia condensada del Sincrotrón Alba.

El dispositivo se ha utilizado para ofrecer otras perspectivas de la enfermedad del sueño

Estos rayos X se obtienen al acelerar electrones al 99,999998% de la velocidad de la luz y se mantienen durante horas en un tubo de vacío. "Nuestro acelerador es circular y, en cada curva, se emiten sobre todo rayos X - y otros rangos de frecuencia útiles, como los infrarrojos- que podemos utilizar en muchos experimentos a la vez", detalla.

El sincrotrón Alba se inauguró en 2011 y funciona durante 24 horas al día, siete días a la semana y solo se detiene cuando se producen paradas técnicas de mantenimiento. Genera unas 6.000 horas de luz al año y recibe tal número de peticiones de investigadores que solo puede satisfacer la mitad de demandas. Existen unas 50 instalaciones similares en todo en el mundo, una veintena de ellas en Europa.

"Nosotros trabajamos con una línea de luz, denominada Xaloc, que está diseñada para encontrar la forma de macromoléculas como proteínas y ácidos nucleicos, que son la base de la vida: sabiendo la forma y las propiedades de estas macromoléculas, podemos entender mecanismos como el metabolismo y cualquier proceso del cuerpo humano", precisa.

Esta característica permite entender por qué funciona o no un fármaco. O por qué puede causar efectos secundarios. Como subraya la científica, "al ver la forma de la proteína y el punto con el que enlaza el fármaco podemos llegar a mejorarlo, a hacerlo más específico, menos tóxico, más soluble… O si un fármaco diferente pudiera ser mejor".

Este tipo de investigación básica supone la primera fase del largo proceso de desarrollo de un fármaco, que posteriormente deberá ser probado en ensayos clínicos en animales y en humanos hasta que llegue a ser comercializado.

Trabajos recientes realizados en el sincrotrón Alba han permitido demostrar la eficacia de dos fármacos contra la enfermedad del sueño (o tripanosomiasis), una enfermedad tropical olvidada que afecta a más de 50 millones de personas de 36 países del África subsahariana: la luz ha probado cómo se enlaza perfectamente al ADN del parásito que causa la enfermedad, dañando su material genético y logrando que muera en unos 4-5 días.

El hallazgo, publicado en Nucleid Acid Research, ha sido fruto de la colaboración de investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña, encabezados por la doctora Lourdes Campos, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas la Universidad de Glasgow y Roeland Boer, Fernando Gil, Xavi Carpena y Bárbara Calisto, de la línea de luz Xaloc del sincrotrón Alba.

Esta investigación ha sido un trabajo en equipo entre varios centros de investigación internacionales. Primero, el Instituto de Química Médica diseñó y sintetizó nuevos fármacos candidatos. En la Universidad de Glasgow, en el College of Medical, Veterinary and Life Sciences Wellcome Centre for Molecular Parasitology, se llevaron a cabo las primeras pruebas in vitro: probaron cómo sobrevivían los parásitos frente los fármacos para seleccionar los más letales. Finalmente, con los dos compuestos que dieron mejor resultado, el grupo Macromde la UPC ha obtenido cristales perfectos de los conjuntos ADN-fármaco FR60 y ADN-fármaco JNI18.

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