Fullerenos y medicina

Aplicaciones del fullereno en la medicina y diversas áreas de interés         

químico y biológico

Con la intención  de ampliar el estudio de sustancias químicas disponibles para el diseño de nuevas moléculas en el tratamiento de enfermedades, investigadores de reconocidas universidades en el mundo, utilizan la química y la nanotecnología para hacer investigaciones innovadoras.

Una de las aplicaciones médicas de los fullerenos se ha dado gracias a su actividad antibacterial y antiviral que estas moléculas poseen. Los primeros reportes de la actividad antibacterial de los derivados de fulereno C60 datan de 1996. El mecanismo de acción del fulereno cuando se le introduce en una bacteria, da paso a la ruptura de la membrana celular de ésta, debido al volumen tan grande de la esfera de C60 posee comparado con la bacteria. Dada la particularidad que tienen los fullerenos  de reaccionar con el oxígeno, al que convierten en peróxido de hidrógeno, logran que se inhiba la cadena respiratoria de la bacteria.

Sin embargo, una de las posibles aplicaciones más importantes de los fulerenos en el área de la medicina, ha sido guiada hacia la identificación de inhibidores de la proteasa del VIH.

Se ha descubierto que el sitio activo de la enzima proteasa del VIH podría ser el blanco de compuestos químicos descubiertos en las últimas décadas. La familia de fullereno, y especialmente el C60, tiene propiedades físicas que pueden ser explotadas en muchos y diferentes campos biológicos Uno de los importantes descubrimientos ha sido el hecho de que el buckminsterfullereno es una molécula que puede tener efectos para inhibición del virus del VIH, de acuerdo a estas investigaciones, es factible que  la molécula de C60  puede tener la capacidad de bloquear el sitio activo de la enzima proteasa VIH-1, la cual es clave para la replicación del virus dentro del sistema inmunitario. El sustento de esta investigación se encuentra en el departamento de ciencia farmacéutica “La hendidura de unión a la proteasa del VIH ha demostrado dar cabida a C 60 fullerenos.  El fullereno es capaz de encajar dentro de la cavidad hidrófoba de las proteasas del VIH, inhibiendo el acceso de los sustratos al sitio catalítico de la enzima se ah estudiado que algunos derivados de fullereno son inhibidores débiles de la proteasa VIH”.   [ 98 - 100 ]. En la búsqueda de otras estructuras químicas no convencionales con cabida en la hendidura de unión proteasa,  que posean propiedades farmacológicas favorables se ha buscado la síntesis de un derivado de fullereno para la inhibición de enzimas del VIH.

• 1 Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Trieste, Piazzale Europa 1, 34127 Trieste, Italia.

Otra de las investigaciones que sustenta este descubrimientos es un reporte publicado en 1993 por un grupo de científicos de la Universidad de California en Los Ángeles; se menciona la posible inhibición de las proteasas del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) mediante la interacción del fulereno con el sitio activo hidrofóbico de la enzima. Los estudios más recientes con los derivados de las sales de fullereno pirrolidínico revelan que se han obtenido buenos resultados con células CEM (células derivadas de glóbulos blancos) infectadas con VIH a través de un mecanismo todavía no identificado.

Por otra parte una investigación más se publicó en la revista Nature: se propuso que C 60 podría inhibir la actividad de la proteasa del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), ya que C 60 tiene el tamaño apropiado para encajar en la cavidad hidrofóbica de la enzima. 26 , 27 Desde entonces, ha habido muchos informes sobre los efectos biológicos de  los fullerenos, incluyendo la terapia fotodinámica y la resonancia magnética (MRI).

( Otro de los diversos aportes que en el área de la medicina es la utilización de algunos elementos que pueden ser detectados en pequeñas cantidades, como por ejemplo el helio, puede ser empleado como marcador químico impregnado en estas llamadas obuckybolas o buckyminsterfullerenos. )

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