Verónica Jiménez: “Los caminos de la ciencia son colaborativos”

Escrito por: Eliette Angel V.

Año 2000, Verónica Jiménez estudia Licenciatura en Química en la Universidad de Concepción. Toma clases de espectroscopía con el doctor Joel Alderete, un profesor un tanto temido por su carácter crítico y riguroso. Al inicio del semestre, Alderete pide un voluntario para preparar una muestra. La joven Jiménez, curiosa, se ofrece. Tras seguir las instrucciones del profesor, simplemente inhala un poco de la muestra y dice: “Me encanta el limoneno” (el compuesto químico que le da el olor característico a los cítricos). Furioso, el profesor empieza a gritar.

Jiménez no comprende nada, pero no se asusta. En silencio, la situación le causa risa. Luego se entera de que había arruinando por completo la experiencia pedagógica de Alderete. El profesor quería que los alumnos identificaran el limoneno por medio de una técnica llamada resonancia magnética nuclear. Lo último que quería era una estudiante con buena nariz.

Aunque suene paradójico, tiempo después Jiménez le pide al profesor Alderete que sea su guía de tesis de pregrado y, posteriormente, su supervisor de doctorado. “Mi camino comenzó en el momento en el que encontré un compañero para investigar, nosotros trabajamos contestándonos preguntas de temas que nos interesan. La vida se ha ido armando así”, cuenta la doctora Jiménez, académica e investigadora del Departamento de Ciencias Químicas de la sede de Concepción de la UNAB.

Y si bien la doctora Jiménez no se siente encasillada en un tema, su trabajo está principalmente vinculado con el diseño y desarrollo de nuevas moléculas y materiales para ser utilizados en biomedicina, especialmente para el tratamiento contra el cáncer.

Siete nuevas moléculas

Una de sus líneas de trabajo es el diseño de moléculas bioactivas para fármacos. Utiliza herramientas de simulación computacional para estudiar cómo actúan fármacos ya conocidos, de manera de poder diseñar moléculas que imiten esos mecanismos y así desarrollar nuevos medicamentos (simulación molecular). Además, valida experimentalmente las moléculas que diseña.

Todos los fármacos están hechos de moléculas activas que deben ejercer una acción, generalmente, sobre una proteína (o sus ‘primas’ las enzimas). Estas proteínas son llamadas blanco o ‘target’. Como el foco principal de la doctora Jiménez es el desarrollo de medicamentos contra el cáncer, un ‘target’ habitual de este tipo de fármacos es una proteína llamada tubulina. Las tubulinas se agrupan (polimerizan) formando microtúbulos. En realidad, se trata de un proceso muy dinámico, donde las tubulinas se unen y separan.

“Cuando alteras ese proceso de armado y desarmado, puedes ocasionar la muerte celular. Entonces lo que hacen algunos fármacos anticancerígenos es unirse a los microtúbulos e interrumpir este proceso en las células cancerígenas para producir su muerte”, detalla Jiménez.

En el proyecto Fondecyt Regular que la doctora Jiménez finalizó en marzo pasado, identificó siete compuestos capaces de unirse a tubulina y alterar su dinámica. “Pasamos desde el computador a tener siete nuevas moléculas que actúan sobre microtúbulos a nivel celular. Hemos recorrido un largo camino y aún queda seguir probándolas y estudiándolas”, dice entusiasmada esta madre de dos hijas.

Por largo camino Jiménez se refiere a que primero debió partir investigando a las tubulinas en modelos computacionales: cómo se unían unas a otras para conformar los microtúbulos, después estudiar los sitios de asociación de fármacos conocidos, luego identificar nuevos compuestos que pudiesen imitar ese modo de asociación para, posteriormente, ver el efecto que causaban estas moléculas en la unión entre tubulinas a nivel computacional: si, por ejemplo, las ponían más rígidas o les cambiaban la conformación. Y finalmente, ver si eran capaces de producir la actividad esperada a nivel de laboratorio.

Trabajando con lo ínfimo

Pero, en ocasiones, estas nuevas moléculas bioactivas no logran cumplir con la actividad deseada porque no llegan eficientemente a su sitio de acción o tienen problemas de solubilidad (los fármacos deben disolverse para poder ser absorbidos). Una forma de solucionar estos problemas es diseñar nanomateriales para el transporte de esos fármacos. El prefijo ‘nano’ viene del latín y significa enano”. ¿Qué tan pequeño? Muy pequeño: ‘un nano’ mide menos de la millonésima parte de un metro.

Por ejemplo, para solucionar el problema de solubilidad de una molécula bioactiva, ésta se puede colocar dentro de un polímero (una cadena larga de moléculas) que posea un exterior que se lleve bien con los fluidos biológicos (hidrofílico) y una cavidad interior hidrofóbica que aloje al fármaco. La doctora Jiménez trabaja con ese tipo de polímeros que son nanotransportadores de fármacos.

“Nuestra idea, primero, es lograr que una molécula farmacológicamente activa quede encapsulada dentro de estos nanomateriales, y luego hacer que estos tengan las propiedades necesarias para llevar el contenido hacia el lugar de acción”, detalla Jiménez.

En 2018 se incorporó una nueva colega al Departamento de Ciencias Químicas de la UNAB, Cecilia Torres, que trabaja en el diseño de un tipo de materiales llamados nanotubos, literalmente diminutos cilindros huecos a los cuales se les puede manejar física y químicamente. La doctora Jiménez ya conocía el trabajo de la nueva colega y hasta había colaborado con ella, así que rápidamente surgió una nueva línea de investigación, vinculada con las otras: “Trabajamos con estos nanotubos para que ejerzan por sí solos una acción terapéutica, no necesariamente para que sean transportadores de fármacos”, cuenta Jiménez, acomodándose sus lentes.

Iluminando nuevos materiales

Imagínense que estos diminutos tubos están hechos de materiales que son sensibles a la luz (fotosensibles). Entonces, cuando son iluminados, producen una forma de oxígeno que mata a las células cercanas (oxidación). La idea es transportar estos nanotubos hasta un tumor, por ejemplo, y exponerlos a la luz para que destruyan el tejido dañado. Este tipo de terapias – llamadas fototerapias oncológicas- tendrían la ventaja de ser mucho más específicas que otras utilizadas contra el cáncer, que atacan tanto a células sanas, como a las dañadas. “Tenemos resultados bien interesantes, datos de materiales que efectivamente mostraron actividad contra células cancerígenas al ser irradiados”, explica Jiménez.

Estos nanomateriales fotosensibles no sólo podrían eliminar células dañadas, podrían destruir, por ejemplo, bacterias que causan una serie de enfermedades a los seres humanos, como la Escherichia coli o el estafilococo dorado. “Tenemos nanomateriales, que al ser iluminados son capaces de inhibir el crecimiento de estas bacterias. Nos gustaría avanzar en la integración de estos sistemas a un recubrimiento que genere una película protectora sobre materiales de uso doméstico”, cuenta sobre su nuevo desafío. Y añade: “Hemos buscado opciones de hacer vínculos con la industria para que ellos puedan utilizar este conocimiento de nuevos materiales y generar un producto que sea un beneficio para la sociedad”.

Buscar vínculos es una tarea permanente en la carrera de la doctora Jiménez. Además de trabajar de manera estrecha con el profesor Joel Alderete cuando tenía poco más de 20 años, ha ido ampliando su círculo a otras ramas de la química. “Se abren posibilidades en la medida en que conoces personas con las que empatizas y en quienes confías, y comienzas a hacerte parte de ideas en común. En nuestro equipo se ha ido dando el colaborar, participar y ponerse al servicio de otros, no solamente lo que te sirve a ti. Pretender hacerlo todo uno, no sería para nada eficiente, tampoco podemos pretender conocerlo todo. Los caminos de la ciencia son colaborativos, así se van construyendo las ideas”, opina.

Ese comentario viene de alguien que casi no logra estudiar ciencias. Jiménez entró primero a estudiar ingeniería, una carrera que parecía entregar una mayor estabilidad laboral. Entonces la contactó un profesor de química que la había conocido cuando participó en las olimpíadas de esta disciplina mientras estudiaba en el colegio en Punta Arenas. “El profesor me preguntó: ‘¿Y usted qué está haciendo estudiando ingeniería? ¿Por qué no estudia ciencias?’. E hicimos un cambio interno de la universidad y empecé a estudiar química”, recuerda. Fue la mejor alumna de su promoción.

Y entonces tal vez sin darse cuenta, la doctora Jiménez comparte su propio credo como investigadora: “Lo más importante en esta área es no dejar de sorprenderse, no dejar de hacer algo nuevo, no dejar de invitar. Creo en la interacción entre las personas y en el crecimiento de los grupos. Siempre he pensado que nos podemos enriquecer entre todos investigando y comprometiéndonos. Sólo así el impacto va a ser mucho mayor que un paper”, concluye.