Moléculas contra el coronavirus. Cómo la química está contribuyendo a la lucha contra la Covid-19

Desde el jabón con el que nos lavamos las manos hasta las nuevas moléculas que se están estudiando para combatir el nuevo coronavirus, la química es uno de nuestros mejores aliados en la lucha contra los microorganismos. Puede resultar sorprendente, pero hasta hace poco más de 150 años no sabíamos que los gérmenes son los causantes de muchas enfermedades. Un descubrimiento que debemos a Louis Pasteur y que es la base de su teoría germinal de las enfermedades infecciosas. Hasta entonces se pensaba que las epidemias se debían a emanaciones, humores o a un castigo divino, por lo que nos encontrábamos indefensos a la hora de combatirlas.

Identificada la causa, fue posible desarrollar compuestos químicos para luchar contra los patógenos. Gracias al uso de desinfectantes y sustancias potabilizadoras se mejoró considerablemente la higiene y salubridad de nuestros alimentos, del agua y de los lugares en los que vivimos y trabajamos. Compuestos químicos relativamente sencillos, como el jabón, la lejía, el agua oxigenada o el alcohol, han sido en buena parte responsables de que hoy vivamos más años y con mejor calidad de vida. No fue hasta la mitad del siglo XIX, cuando el médico húngaro Ignaz Semmelweis se dio cuenta de la importancia del lavado de las manos para asistir a las parturientas en el hospital general de Viena. Mediante un simple lavado de manos con hipoclorito de calcio, la tasa de mortalidad entre ellas descendió desde un 18% al 3%. Desgraciadamente, sus recomendaciones fueron rechazadas con desprecio por sus colegas, hasta que Louis Pasteur confirmó sus conclusiones.

Los desinfectantes son nuestra primera barrera de protección contra los patógenos. Por eso, las autoridades nos recomiendan lavarnos frecuentemente las manos. El SARS-coV-2, que es el responsable de la enfermedad Covid-19, tiene, como otros muchos virus, una capa de lípidos que lo cubre y protege. Incluso el jabón más modesto puede, si se lavan bien las manos, eliminar esta capa grasa que cubre al virus, lo que lo desprotege y causa finalmente su destrucción. Las moléculas de surfactante presentes en el jabón contienen cadenas formadas por átomos de carbono capaces de disolver los lípidos que protegen el material genético del virus, dejándolo indefenso. De forma similar actúa el alcohol etílico que contienen los geles hidroalcohólicos que han desaparecido de los estantes de las tiendas y se han convertido en artículo de lujo en internet.

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Figura 1. Esquema de la estructura de un coronavirus y de la acción de los surfactantes (moléculas presentes en los jabones) que permite la disolución de la membrana protectora formada por lípidos. Esta es la razón por la que los jabones resultan tan eficaces para eliminar los virus.

Pero para acabar con el coronavirus no es suficiente con retrasar su contagio. Cuanto antes dispongamos de un compuesto eficaz y seguro para combatirlo o de una vacuna para protegernos contra él, antes terminaremos con esta pesadilla. Mientras se trabaja a toda velocidad para desarrollar una vacuna, se están estudiando distintos principios activos utilizados para el tratamiento de otras enfermedades y que, por lo tanto, son seguros y están disponibles. Resultados preliminares pero muy prometedores, sugieren que la hidroxicloroquina puede resultar eficaz en la lucha contra el coronavirus. Se trata de una molécula relativamente sencilla que se utiliza contra la malaria y también en el tratamiento de la artritis reumatoide y del lupus.
En un estudio reciente realizado con veinte pacientes de Covid-19 ingresados en un hospital de Marsella, se observó que aquellos que tomaron hidroxicloroquina durante seis días mostraron una clara mejoría. Como puede verse en la figura 2, estos resultados fueron aún mejores en los pacientes que fueron tratados con una combinación de hidroxicloroquina y azitromicina, que es un antibiótico de amplio espectro.

Figura 2. Porcentaje de pacientes con muestras nasofaríngeas positivas para PCR desde el comienzo del tratamiento hasta el día 6 en pacientes de Covid-19 tratados solo con hidroxicloroquina (rombos azules), en pacientes de Covid-19 tratados con una combinación de hidroxicloroquina y azitomicina (círculos rojos) y muestra control, es decir sin ningún tratamiento (cuadrados negros). Las líneas se utilizan como ayuda visual y no son un ajuste de los datos. Fuente: Gautret et al. (2020) Hydroxychloroquine and azithromycin as a treatment of COVID‐19: results of an open‐label non‐randomized clinical trial. International Journal of Antimicrobial Agents, 17 de marzo de 2020.

Este estudio fue realizado con muy pocos pacientes y, por lo tanto, todavía es muy pronto para saber si esta molécula será realmente eficaz contra el coronavirus. Pero los resultados son tan prometedores y estamos tan desarmados contra el virus que la universidad de Minnessota va a comenzar inmediatamente un estudio con 1.500 personas. También el Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona ha anunciado un ensayo similar con 3.000 voluntarios. Si sus datos confirman los resultados del hospital de Marsella, la hidroxicloroquina podría ser el primer tratamiento contra el COVID-19. La ventaja es que este medicamento se utiliza desde los años 1950 y está disponible en grandes cantidades, por lo que podríamos empezar a utilizarlo inmediatamente. De hecho, la empresa farmacéutica Novartis se ha comprometido a donar 130 millones de dosis de hidroxicloroquina para luchar contra el coronavirus.
Pero estas no son las únicas moléculas que se están estudiando para luchar contra el COVID-19. Otros antivirales como el ribavirin, arbidol, lopinavir y otros muchos se están investigando en laboratorios de todo el mundo. Entre el arsenal de moléculas que se están ensayando para tratar el coronavirus se encuentra la plitidepsina. Se trata de un compuesto extraído de la ascidia Aplidium albicans que se utiliza contra la leucemia linfoide aguda y que comercializa la empresa española PharmaMar. Recientemente, este compuesto ha dado unos resultados muy positivos contra el HCoV-229E, que es un coronavirus relacionado con el que produce la enfermedad COVID-19 en un estudio llevado a cabo en el Centro Nacional de Biotecnología del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Ya se están dando los primeros pasos para evaluar su eficacia contra el SARS-CoV-1, que causó el brote de SARS de 2003, y finalmente contra el SAR2-coV-2, que es el virus responsable del COVID-19.

Desde los primeros casos de la enfermedad a finales de diciembre de 2019, los científicos se pusieron a trabajar inmediatamente. Hasta la fecha se han publicado más de mil artículos científicos sobre el nuevo coronavirus del que cada día aprendemos algo nuevo. Nadie sabe cuál será la molécula que nos permitirá tratar el Covid-19, ni para cuándo estará lista la vacuna que nos permitirá evitar su contagio. De lo que podemos estar seguros es de que esta no es la última vez que nos enfrentaremos a una amenaza global y que solo la ciencia nos da las herramientas para combatir las enfermedades. Esta experiencia nos debe servir de lección para cuando se acaben los aplausos en los balcones. Entonces será el momento de acordarnos de los profesionales que trabajan por nuestra salud y de dedicar los recursos necesarios a la investigación. Solo así podremos evitar que en la próxima emergencia sanitaria tengamos que correr para probar desesperadamente las moléculas que utilizamos contra otras enfermedades a ver si hay suerte y nos sirven para combatir al virus de turno.

Figura 4. Número de artículos científicos sobre la Covid-19 publicados en revistas especializadas ordenados por semanas. Fuente: Research and Development on Therapeutic Agents and Vaccines for COVID-19 and Related Human Coronavirus Diseases, ACS Central Science, 2020.

Javier García Martínez es catedrático de Química Inorgánica de la Universidad de Alicante, catedrático Rafael del Pino de Ciencia y Sociedad, patrono de la Fundación Gadea por la Ciencia, presidente de la Academia Joven de España y presidente electo de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada.