El recorrido de los fármacos por nuestro cuerpo y su predicción para el desarrollo de nuevos fármacos.
Prácticamente, todos hemos tenido la necesidad de administrarnos algún medicamento, ya sea para un dolor de cabeza, un resfriado, algún malestar estomacal, etc. Sin embargo, pocas veces nos ponemos a pensar qué ocurre en nuestro organismo posterior a dicha administración, lo único que queremos en ese momento es sentir su efecto terapéutico.
Brevemente, hay que explicar que un medicamento está formado por uno o varios compuestos llamados fármacos o principios activos (responsables del efecto terapéutico) y otro tipo de compuestos llamados excipientes (sustancias inertes que facilitan la administración del o los fármacos) (Rang, Dale, Ritter, Flower, & Henderson, 2019). Entonces, una vez que se administra un medicamento, lo que va a viajar por nuestro organismo hasta encontrarse con el tejido en el que tiene que hacer su efecto son los fármacos. Para poder recorrer nuestro organismo, los fármacos deben pasar por varias etapas dentro de éste: Absorberse, Distribuirse, Metabolizarse y Eliminarse. Estos procesos se abrevian con el acrónimo ADME y son conocidos en farmacología como parámetros farmacocinéticos (Escobar, 2016).
Así, los fármacos deben absorberse, desde el sitio donde se administran, hacía el sistema circulatorio, una vez en él, inicia la siguiente etapa (distribución), en la cual las moléculas del fármaco son llevadas hacía los diferentes tejidos de nuestro cuerpo, incluyendo aquellos donde va a hacer su efecto. En ese recorrido los fármacos llegan también a órganos que los modifican químicamente (metabolización) con la finalidad de inactivarlos y que puedan expulsarse de nuestro organismo más fácilmente, tales modificaciones son realizadas por enzimas especializadas, las cuales en su gran mayoría se encuentran en el hígado. Siguiendo los fármacos en su recorrido, también llegan a órganos que los expulsan de nuestro cuerpo (eliminación), lo cual se va realizando de forma gradual hasta que se elimina la dosis administrada. Aquí los órganos principales son los riñones. Estos dos últimos procesos son importantes para evitar la acumulación excesiva de fármacos en nuestro cuerpo y su consiguiente intoxicación (Rang et al., 2019).
En cada paso, se requiere que los fármacos cumplan con ciertas características para que puedan pasar por cada una de las etapas mencionadas y que puedan llegar a su sitio de acción de una manera eficiente y con los menores riesgos posibles. La determinación de estos parámetros farmacocinéticos es crucial para el desarrollo y la salida de nuevos fármacos al mercado, además de otros factores importantes (Lucas, Sproston, Barton, & Riley, 2019).
Por lo general, la búsqueda de estos parámetros se realiza en modelos animales (fase preclínica) y humanos (fase clínica), sin embargo, actualmente se cuenta con herramientas computacionales que permiten la predicción de dichos datos de una manera más rápida y con resultados muy cercanos a la realidad. En ese sentido, las predicciones ADME in silico, actualmente, son una parte importante en la investigación y desarrollo de fármacos (Ferreira & Andricopulo, 2019), ya que permiten encontrar a los candidatos idóneas en un menor tiempo y poder rechazar con antelación aquellos que tienen una baja probabilidad de éxito (Alqahtani, 2017), disminuyendo así los costosos ensayos clínicos.
Algunas otras ventajas que tienen estas predicciones son: permitir diseñar nuevos fármacos con las características farmacocinéticas deseadas, incluso antes de su síntesis, así como, evaluar la probabilidad que tienen los compuestos bioactivos, procedentes de fuentes naturales, de poder ser administrados clínicamente y utilizarse como fármacos (Cheng et al., 2012).
Estos métodos utilizan descriptores moleculares y datos experimentales para modelar procesos biológicos complejos. Con esos datos se estima cuáles serán los resultados de moléculas nuevas o poco estudiadas al comparar sus descriptores moleculares (Moroy, Martiny, Vayer, Villoutreix, & Miteva, 2012).
A la fecha existen varias plataformas disponibles en internet y de acceso libre que permiten realizar las predicciones mencionadas, permitiendo así que las y los investigadores puedan acceder a ellas sin ningún gasto y obtener resultados confiables para sus investigaciones.
Por otro lado, es importante aclarar que aunque es un avance importante y con grandes ventajas, hay que tener en cuenta que los resultados son estimaciones matemáticas generadas de acuerdo con parámetros introducidos previamente y, como tal, son susceptibles de errores, por lo que no deben considerarse como un valor absoluto sino únicamente como un apoyo y realizar estudios complementarios in vitro e in vivo (Lucas et al., 2019).
Referencias
Alqahtani, S. (2017). In silico ADME-Tox modeling: progress and prospects. Expert Opinion on Drug Metabolism and Toxicology. https://doi.org/10.1080/17425255.2017.1389897
Cheng, F., Li, W., Zhou, Y., Shen, J., Wu, Z., Liu, G., … Tang, Y. (2012). AdmetSAR: A comprehensive source and free tool for assessment of chemical ADMET properties. Journal of Chemical Information and Modeling. https://doi.org/10.1021/ci300367a
Escobar, L. (2016). MONITORIZACIÓN TERAPÉUTICA DE FÁRMACOS Y ASPECTOS PRÁCTICOS DE FARMACOCINÉTICA. Revista Médica Clínica Las Condes.
Ferreira, L. L. G., & Andricopulo, A. D. (2019). ADMET modeling approaches in drug discovery. Drug Discovery Today. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2019.03.015
Lucas, A. J., Sproston, J. L., Barton, P., & Riley, R. J. (2019). Estimating human ADME properties, pharmacokinetic parameters and likely clinical dose in drug discovery. Expert Opinion on Drug Discovery. https://doi.org/10.1080/17460441.2019.1660642
Moroy, G., Martiny, V. Y., Vayer, P., Villoutreix, B. O., & Miteva, M. A. (2012). Toward in silico structure-based ADMET prediction in drug discovery. Drug Discovery Today. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2011.10.023
Rang, H., Dale, M., Ritter, J., Flower, R., & Henderson, G. (2019). Rang and Dale’s Pharmacology (Ninth ed.). In London: Churchill Livingstone Elsevier.
Sobre el autor:
Carlos Alberto Lobato Tapia. Licenciado en Químico Farmacéutico Biólogo y doctor en Ciencias Biomédicas, ambas por la Universidad Veracruzana. Durante los estudios de doctorado realizó una estancia de investigación en el departamento de Productos Naturales y Agrobiología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en la ciudad de La Laguna, Tenerife, España. Posteriormente, realizó una estancia postdoctoral en el Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán (CICY), trabajando en la extracción y preparación de derivados de saponinas con posible actividad biológica. Trabajó como docente en el Complejo Regional Nororiental de la BUAP por 4 años, desempeñando también actividades de gestión e investigación. Ha trabajado en la extracción y obtención de compuestos bioactivos a partir de productos naturales. Cuenta con publicaciones científicas y de divulgación en revistas indexadas y arbitradas, así como presentación de trabajos en congresos nacionales e internacionales.
Por: Carlos Alberto Lobato Tapia. Profesor UDLAP.
