7 Aportaciones de la Química a la Medicina
Las aportaciones de la química a la medicina han contribuido a desarrollar muchos avances que salvan vidas constantemente, permitiéndonos vivir más tiempo, más felices y más saludables.
A lo largo de gran parte de la historia humana, la medicina y la atención de la salud era primitiva. Si la gente se enfermaba o se lesionaba, los médicos no podían hacer más que reconfortarlos y mantenerlos limpios.
Los últimos 100 años han revolucionado la forma en que los médicos tratan a los pacientes para curar enfermedades, reparar lesiones e incluso prevenir problemas de salud antes de que ocurran.
Los químicos y los ingenieros químicos con su arduo trabajo han ayudado a la evolución de la medicina moderna mediante el desarrollo de productos farmacéuticos novedosos, la creación de nuevos equipos médicos y la refinación los procesos de diagnóstico.
Millones de vidas humanas se han salvado y mejorado por los avances médicos desarrollados a través de la química (Health and Medicine, 2011).
Principales aportes de la química en la medicina
1- Entendimiento del cuerpo humano
La bioquímica es el estudio de la química que se produce dentro de los organismos vivos. Se centra especialmente en la estructura y función de los componentes químicos de los organismos.
La bioquímica gobierna todos los organismos vivos y todos los procesos que ocurren en ellos. Los procesos bioquímicos ayudan a explicar la complejidad de la vida mediante el control del flujo de información y mediante la señalización bioquímica y el flujo de energía química a través del metabolismo.
Para comprender como una enfermedad afecta al organismo hay que entender el cuerpo humano en su totalidad.
Durante años, los médicos solamente estudiaban la anatomía humana sin comprender su funcionamiento fisiológico y bioquímico. El desarrollo de la química cambió la forma en que se hacía la medicina.
2- Fabricación de medicamentos
La mayoría de los medicamentos están involucrados con la inhibición de una enzima específica o la expresión de un gen.
El bloqueo del sitio activo de una enzima requiere un “bloqueador o inhibidor” diseñado específicamente para desactivar la función de la enzima.
Dado que las enzimas son proteínas, sus funciones difieren en función de la forma y los fármacos inhibidores deben ser personalizados para cada enzima diana.
Desde una aspirina hasta antiretrovirales para el tratamiento del VIH, esto requirió estudio e investigación y desarrollo en química.
El descubrimiento y el desarrollo de fármacos es una de las actividades más complejas y costosas dentro del marco de la industria farmacéutica.
Abarca una amplia gama de actividades de extremo a extremo con una gran cantidad de la cadena de suministro y servicios de apoyo. Se estima que el costo promedio para investigar y desarrollar cada fármaco exitoso es de entre 800 y 1000 millones de dólares.
3- Química medicinal
Si bien es cierto que la farmacología se encarga del desarrollo de medicamentos, su descubrimiento recae en la química médica.
La identificación y validación de dianas de fármacos, el diseño de fármacos racional (basado en objetivos), la biología estructural, el diseño de fármacos basados en cálculos computacionales, el desarrollo de métodos (químicos, bioquímicos y computacionales) y el desarrollo “H2L”.
Las técnicas y los enfoques de la biología química, la química orgánica sintética, la bioquímica combinatoria, la enzimología mecanicista, la química computacional, la genómica química y el cribado de alto rendimiento son utilizados por los químicos medicinales para el descubrimiento de fármacos.
La Química medicinal es una de las áreas de más rápido desarrollo dentro de la disciplina de Química a nivel global. Es el estudio del diseño, efectos bioquímicos, aspectos regulatorios y éticos de los fármacos para el tratamiento de la enfermedad.
4- Diagnóstico médico
Cuando un bioanalista hace un análisis de sangre está usando química. Los departamentos de química de los laboratorios médicos del hospital analizan la sangre, la orina, etc. para analizar las proteínas, los azúcares (la glucosa en la orina es un signo de diabetes) y otras sustancias metabólicas e inorgánicas.
Las pruebas de electrolitos son un análisis de sangre de rutina, probando cosas como potasio y sodio.
Los químicos han desarrollado útiles herramientas de diagnóstico utilizadas todos los días en hospitales, como la resonancia magnética y la tomografía computarizada.
Estas técnicas permiten imágenes (usando ondas magnéticas o rayos X) para que los médicos puedan ver los órganos, huesos y tejidos dentro de un paciente.
5- Materiales médicos
Más allá de los aportes que ha hecho la química en la medicina, también podemos mencionar como está involucrada la química en hospitales y clínicas cotidianamente.
Desde guantes de látex, catéteres, bolsas para orina, sondas, inclusive las jeringas están hechas con materiales químicos.
6- Prótesis
La industria química es encargada de la producción de prótesis. Dichas prótesis son usadas para el reemplazo de miembros perdidos o para cirugía cosmética como por ejemplo la prótesis mamaria.
Por otro lado cuando se reemplaza un hueso en un paciente, debe hacerse con un material que el organismo no rechace. Por lo general es titanio pero se han hecho investigaciones para el reemplazo con material sintético similar al coral.
7- Genética humana
La biología molecular es la rama de la bioquímica encargada del estudio del ADN. Durante los últimos años se han hecho avances importantes en esta área que nos ayudan a entender el rol del código genético en los seres vivos y esto ha ayudado al mejoramiento de la medicina.
Un ejemplo de esto es el concepto de ARN de interferencia (iRNA), donde se usa la ingeniería de productos bioquímicos para inhibir la traducción de mRNA en una secuencia de aminoácidos por los ribosomas requiere química.
En iRNA, una pieza diseñada de ARN bicatenario literalmente corta el mRNA para evitar que se someta a la traducción.
Origen de la aplicación de la química en medicina
Todo comenzó con Paracelso
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), quien se llamó Paracelso, es el hombre que fue pionero en el uso de minerales y otros químicos en la medicina.
El mercurio, el plomo, el arsénico y el antimonio, venenos para los especialistas, eran curas en su opinión.
“En todas las cosas hay un veneno, y no hay nada sin un veneno, depende sólo de la dosis, ya sea que un veneno sea veneno o no…”
Aunque la mayoría de sus recetas han caído en desgracia, el arsénico todavía se utiliza para matar a ciertos parásitos. El antimonio fue utilizado como un purgativo y ganó mucha popularidad después de que se usó para curar a Luis XIV.
Paracelso escribió muchos libros sobre medicina, aunque la mayor parte de su obra no fue publicada hasta después de su muerte y su influencia aumentó póstumamente.
Paracelso ganó un importante partidario en Peder Sorensen (también conocido como Petrus Severinus), cuya Idea medicinæ philosophicae publicada en 1571 defendió a Paracelso sobre Galeno, considerado la suprema autoridad médica.
Los primeros cursos de química médica se impartieron en Jena a principios de 1600 y la nueva medicina química inventada por Paracelso fue publicada en el Imperio otomano poco después.
Aunque pensamos en Paracelso como el primer químico médico, él se consideraba a sí mismo como un alquimista, y en sus escritos abundan la astrología y el misticismo, incluso sus preparaciones de productos químicos son como pasajes de un grimorio.
En todo caso, él tenía el alma de un científico y prefería la experiencia directa sobre las autoridades antiguas. Aunque no fue plenamente apreciado hasta su muerte, la medicina sería un campo diferente sin sus contribuciones.
Referencias
- (2012, Marzo 8). How is Chemistry important in Medicine? Recuperado de chemistryinmedicine.wordpress.com.
- Health and Medicine. (2011). Recuperado de kemiaora.hu.
- Marek H Dominiczak. (S.F.). CONTRIBUTION OF BIOCHEMISTRY TO MEDICINE. Recuperado de eolss.net.
- Radhakrishnan, S. (2015, Febrero 2). The role of chemistry in drug discovery and development. Recuperado de adjacentopenaccess.com.
- Steven A. Edwards. (2012, Marzo 1). Paracelsus, the man who brought chemistry to medicine. Recuperado de aaas.org.
- The Regents of the University of Michigan. (S.F.). Medicinal Chemistry. Recuperado de pharmacy.umich.edu.
- The University of Auckland. (S.F.). Medicinal Chemistry. Recuperado de science.auckland.ac.nz.