Robots de KAIST producen andamiajes para fármacos bajo luz visible

Un tubo estrecho, un fino chorro de líquido y un haz de luz visible: ese es el núcleo de una nueva plataforma desarrollada en el KAIST, el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur, donde un equipo dirigido por el profesor Yoonsu Park, del Departamento de Química, ha montado un laboratorio que funciona sin que los investigadores toquen el equipo entre etapas. El robot mezcla las materias primas, las bombas las mantienen en movimiento y la luz inicia la reacción. Después, los equipos analíticos comprueban el resultado.

El problema al que apunta la plataforma es familiar para cualquiera que trabaje en el desarrollo de fármacos. Incluso cuando un ordenador propone una molécula que podría actuar como medicamento, aún hay que fabricarla antes de poder probar su eficacia y su seguridad. Pequeños cambios en la estructura molecular pueden exigir condiciones de reacción completamente nuevas, y un proceso que funciona a pequeña escala puede necesitar nuevos ajustes cuando aumenta la producción, porque la luz o el calor no llegan por igual a todas las partes de la mezcla. La respuesta del equipo es un proceso de flujo continuo: las materias primas se alimentan de forma constante por un tubo estrecho, en lugar de mezclarse en un único lote grande. El tubo estrecho ayuda a que la luz llegue de manera uniforme a toda la disolución, y la producción aumenta al mantener el mismo proceso durante más tiempo.

La química en el centro del trabajo es un método de edición atómica única. Sustituye el átomo de oxígeno del furano, un material de partida, por nitrógeno, lo que convierte directamente los furanos en N-metilpirroles, un andamiaje usado en el desarrollo de fármacos. El equipo aplicó el método a más de 20 compuestos basados en furano y afirma que incluso en productos naturales de estructura compleja se pudo modificar la parte deseada sin alterar el resto de la molécula. Estas modificaciones importan porque pueden cambiar la forma en que un fármaco se une a las proteínas del organismo.

Para los desarrolladores de fármacos, la ventaja práctica es la rapidez en el trabajo de comparación. Las pruebas suelen implicar la producción de varias versiones ligeramente distintas de un compuesto para comprobar cuál se une mejor a una proteína diana o resulta menos tóxica. Se espera que la plataforma facilite la obtención de esas variantes, y Park señaló que el sistema debería permitir cuantificar las condiciones de reacción y reproducirlas. El equipo no ofrece un calendario para un uso más allá del laboratorio y no informa de rendimientos, volúmenes de producción ni costes, por lo que la ventaja para el trabajo farmacéutico sigue siendo una posibilidad que aún no se ha medido fuera del KAIST.

Por ahora, el resultado es una plataforma de laboratorio operativa, descrita en JACS Au, que demuestra que una cadena que va desde las materias primas hasta el análisis puede funcionar sin pasos manuales. Si la reproducibilidad que describe Park se confirma en otros laboratorios, el tiempo que transcurre entre una molécula diseñada y una muestra apta para ensayos podría reducirse, pero el artículo aún no dice en cuánto.