Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

Sea cual sea tu enfermedad, si tienes que tomar dos pastillas al día en lugar de una se lo puedes achacar a la depuración metabólica. Antes de que puedan hacer efecto buena parte de las moléculas del fármaco cae presa de la maquinaria de tu cuerpo que trata de descomponerlas. Como resultado una buena proporción de lo que hay en una pastilla termina excretándose antes de que haya tenido oportunidad de actuar. Por ello la necesidad de la segunda pastilla.

El pasado mes de agosto una compañía farmacéutica registraba ante la FDA, el organismo que regula los medicamentos en los Estados Unidos, una solicitud para la aprobación de un fármaco que podría cambiar todo esto. Si se aprobase abriría las puertas a un nuevo tipo de fármacos que, gracias a unos pocos átomos bien colocados de una versión del hidrógeno llamada deuterio, podrían evitar parte de la depuración metabólica y, de ese modo, permanecer más tiempo activos, disminuyendo la dosis diaria necesaria.

Las propiedades químicas de un átomo están determinadas por sus electrones, que son los que interaccionan con los de otros átomos. Esos electrones son iguales en número al de los protones del núcleo del átomo, y este número es el que determina la posición en la tabla periódica y la naturaleza del elemento al que pertenece el átomo.

La mayor parte de los átomos también contienen neutrones que no tienen carga eléctrica. Si bien todos los átomos de un elemento tienen el miso número de protones, el número de neutrones puede variar. La presencia de neutrones, en general, no afecta de manera apreciable al comportamiento químico del átomo, excepto en los elementos más ligeros, como el hidrógeno.

La mayoría los núcleos de hidrógeno tienen solamente un protón. Si tienen además un neutrón, el hidrógeno sigue siendo hidrógeno, pero tiene doble masa y recibe un nombre especial, deuterio. Este cambio es tan grande que tiene un efecto químico apreciable. Por ejemplo, el enlace que forma el deuterio con el carbono es más fuerte que el que forma con el hidrógeno ordinario.

En muchos casos la depuración metabólica depende de que se pueda romper un enlace concreto carbono-hidrógeno en la molécula del fármaco. Cambiar unos pocos átomos de hidrógeno por deuterio puede ralentizar el proceso. Con el deuterio, el fármaco dura más.

Todo esto no es precisamente nuevo. En los años setenta del pasado siglo ya se habían registrado un par de patentes. Pero la idea permaneció dormida hasta hace unos diez años. Fue entonces cuando varios investigadores, varios de ellos trabajando para empresas farmacéuticas, las encontraron y con ellas la idea para fabricar las moléculas de una manera nueva, potencialmente útil y, lo que es casi más importante, patentable.

Pero esto no es un automatismo. No todas las moléculas deuteradas serán mejores que las normales. Algunas serán simplemente equivalentes; algunas ni siquiera eso; otras puede que solo sean mejores si se deuteran parcialmente o de determinada manera. Son necesarios muchos ensayos y pruebas para determinar qué variantes merecen la pena.

Con todo, unas cuantas compañías de nueva creación se aprestaron a ganar dinero inmediatamente. La mayoría tomó el camino de deuterar moléculas de eficacia probada y con una alta probabilidad de ser seguras. Como consecuencia se han concedido desde entonces varios centenares de patentes de moléculas deuteradas. Sin embargo, los trámites y pruebas que son necesarios desde que se concede una patente hasta que el fármaco llega al mercado hacen que solo ahora la primera inicie el último trámite antes de que pueda ser usada, y vendida.

La deuteración se ha convertido ya en una práctica tan extendida que la oficina estadounidense de patentes ha dejado de admitir moléculas deuteradas para registro. Un cálculo realizado por Graham Timmins, de la Universidad de Nuevo México, estima que, en un futuro no demasiado lejano, la deuteración será una práctica habitual y que aproximadamente entre el 5 y el 10% de los medicamentos comercializados estarán deuterados.

Los medicamentos deuterados, basados en nuestros conocimientos de química y física atómica más fundamentales, están a la vuelta de la esquina y, con ellos, una reducción de las pastillas a tomar diariamente.

Referencias:

Uttamsingh, V. et al (2015) Altering metabolic profiles of drugs by precision deuteration: reducing mechanism-based inhibition of CYP2D6 by paroxetine. J Pharmacol Exp Ther. DOI: 10.1124/jpet.115.223768.

Timmins, G (2014) Deuterated drugs: where are we now? Expert Opin Ther Pat. DOI: 10.1517/13543776.2014.943184.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance