Alejandro Silva Guevara / Fotos Juan M. Reyes
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La “Estrategia química biofísica, teórica-computacional para la propuesta de inhibidores de acetilcolinesterasa, basada en la disminución de la flexibilidad y aumento de la rigidez mecánica de la enzima”, recibió el Premio Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación en el año 2025. Esa investigación sigue su curso, a cargo del un equipo conformado Ysaías Alvarado, Lenin González, Carla Lossada, Alejandro Vivas, Patricia Rodríguez, Yanpiero Balladores. Próximamente se llevará a cabo una reunión a la que se sumarán médicas y médicos en la búsqueda de la mejor manera de pasar del laboratorio al mejoramiento efectivo de la salud de cada paciente según su caso.
Para lograr esta hazaña, el equipo de Ysaías Alvarado no estudia precisamente las enfermedades o disfuncionalidades cerebrales, sino que se dedica a precisar los mapas encefálicos y el cómo es la estructura de cada cerebro, cómo se conecta a nivel neuronal y dónde se encuentra el problema y las razones que lo causan, basándose en análisis de electroencefalogramas –que pueden ofrecer muchos más datos de los que hasta ahora se han tomado en cuenta–, el comportamiento de la sangre, los cambios neuronales, de las proteínas, electrolitos y enzimas. Allí se encuentra el origen de afecciones como el alzheimer, el llamado “Mal de Parkinson”, la diabetes, las cardiopatías y las complejas y muy variadas conductas que caracterizan a personas con condiciones autistas.
Los datos obtenidos a partir de cada uno de estos estudios son reunidos y analizados por un sistema matemático que ofrecerá al gremio médico de varias especialidades un mayor grado de acierto en la búsqueda de las causas que generan las enfermedades neuropatológicas y otras condiciones a nivel cerebral. Se espera que con este sistema se logren formular las soluciones adecuadas para cada caso, tomando en cuenta el hecho de que el cerebro humano de cada individuo es único, por lo que puede haber diferencias y similitudes en la manera en la que se interconecta. Esto puede explicar por qué a algunos les funciona un tratamiento y otros no.
Cada estudio se realiza con métodos ya tradicionales, técnicas y aparatos existentes, pero la diferencia radica en cuáles mediciones realiza el equipo con ellos. Por ejemplo, con el Tensiómetro de Gota Colgante –un microscopio especial que existe desde hace rato– mide la velocidad a la que un glóbulo tarda en subir desde el centro de la gota hasta la superficie, convirtiendo esa información en datos matemáticos. Partiendo de allí y dependiendo de la patología, condición o enfermedad del paciente, esta subida se realiza a velocidades distintas, lo que arroja un diagnóstico orientador mitiga mucho la imprecisión.
Con la misma técnica de análisis de gota colgante, Ysaías realiza estudios y mediciones de los ángulos, esta vez de una gota de agua, precisando de qué manera están relacionadas con la energía con la cual esa muestra puede mojar, lo que depende de las propiedades que posea. El estudio se lleva a cabo con distintos electrolitos y se mide tanto la velocidad con la que moja o se adhieren a la superficie. Cada investigación ha revelado que todos estos procesos van ligados y su mal funcionamiento hace que la proteína que poseen se encuentre en una especie de estado de exceso. Por lo tanto, para atacar eficientemente la enfermedad o condición y mejorar la calidad de vida, se debe inhibir la proteína alterada buscando que abunden los neurotransmisores y puedan cumplir sus funciones correctamente.
Otros de los datos que se buscan obtener son los que explican el comportamiento de los electrolitos, la búsqueda de las membranas y su interface, estudios que no se habían realizado anteriormente y el equipo zuliano realiza en este momento.
El método matemático es propio, desarrollado íntegramente por el equipo del IVIC del Zulia. Se trata de un modelo biofísico. Hicimos el desarrollo de una metodología para obtener, lo más rápido posible, candidatos inhibidores de una enzima que, aunque se encuentra naturalmente en nuestros cerebros, debe ser inhibida, por ejemplo, cuando hay Alzheimer, porque ella es la responsable de metabolizar un neurotransmisor que también tenemos. Cuando bloqueas la anomalía el neurotransmisor se hace abundante y puede realizar bien su función conectiva a nivel neuronal.
Las proteínas, como todo cuerpo, son deformables, por lo tanto se pueden comprimir. El equipo pudo demostrar que cada posible neuroconector puede actuar como inhibidor, lo que las llevan a un estado de rigidez o de pérdida de flexibilidad. El punto es que se debe buscar paralizar esta hiperactividad para que los conectores cerebrales puedan trabajar en una red entrelazada, ya que es esa desconexión, vista desde cada estudio y desde varias perspectivas, la que impide que los neurotransmisores funcionen como deben. Las proteínas son dinámicas; ellas están como “un maracucho en una fiesta”, o sea, vienen a ver cómo bailan a su ritmo, así que si le cambias la música ya no puede bailar como quiere.
La idea no es destruir la proteína, solo se le está bajando el ritmo de la actividad anormal que ejecuta, porque ella debe continuar haciendo ciertas funciones, como reconocer el neurotransmisor y dejar que este haga su trabajo.
Un sistema nuevo aplicable a muchas áreas
Las enfermedades neurodegenerativas y la condición autista son solo el principio, ya que el equipo está aplicando estos métodos en el estudio, por ejemplo, de bacterias. Estas se colocan en una solución mientras son grabadas en videos con un microscopio especial, para precisar cómo se mueven en este medio, con y sin antibióticos, para luego aplicarles sustancias que contienen posibles candidatos antibacterianos de origen natural, y que pueden incidir en los cambios dinámicos de las bacterias que resisten a los tratamientos tradicionales.
El Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) capítulo Zulia se dedicaba, antes de la pandemia y de una etapa de profunda crisis inducida que provocó la deserción del país de muchos científicos y científicas, a la investigación en tres áreas: estudios de nuevos materiales, investigaciones biológicas e investigaciones botánicas y forestales, también necesarias, pero dispersas en el esfuerzo. Superada la pandemia, el consejo directivo les solicitó a quienes se quedaron a trabajar en el país una propuesta de investigación, y ellos habían notado que muchos de los trabajadores del centro tenían hijos con condición autista, lo que se convirtió en un impulso para construir esta herramienta:
La propuesta que hicimos fue la de crear un centro de biosoluciones para que fueran aplicadas en el campo médico. En el Zulia, quizá por sus características alimenticias, geográficas y climáticas, hay muchos problemas de salud como enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares y endocrino-metabólicas, por eso comenzamos por crear modelos que mostraran el comportamiento de las proteínas asociadas a este tipo de patologías (…). En el caso del autismo pudimos precisar que aparte de no ser una patología, sino una condición, esta se debe al cómo cada paciente tiene regiones cerebrales muy disminuidas en conectividades, y otras hiperconectadas. Ese desbalance es único en diferentes regiones del cerebro, lo que explica el porqué hay niños que manifiestan comportamientos muy distintos así estén ubicados en un mismo nivel de autismo.
Ante los avances realizados por el equipo quedó demostrado que las clasificaciones actuales ya no son tan útiles, debido a que en el primer nivel del estudio se determinó que el funcionamiento de un cerebro autista no es lineal sino caótico, y ya con esa información se separa lo caótico de cuanto funciona con normalidad. Luego esa información pasa al análisis del sistema que realiza correlaciones multi-paramétricas con bases de datos obtenidas de Estados Unidos y de China –el gigante asiático es el país con la mayor cantidad de datos certificados de encefalografías, datos neurológicos y patológicos–, y entonces se inicia el análisis para saber y entender dónde están las proteínas que arman el cerebro y cómo inciden en la condición que se estudia.
En el centro todos nos hemos dedicado a entender los porqués de esa híper o hipoconectividad, para poder diagnosticar y buscar las estrategias, junto con la Facultad de Medicina de La Universidad del Zulia (LUZ), quienes con el mapa del paciente, sabrán qué correctivos son los adecuados
Del liceo al Centro de Química del IVIC, al Premio Nacional
“Tuve muy buenos profesores y ellos fueron quienes siempre me animaron a ser científico”. Ysaías Alvarado estudió bachillerato en el liceo Luis Beltrán Ramos y de esa etapa recuerda muy bien a su profesor de Biología y a su profesora de Química, a quienes admiraba por sus conocimientos y por sembrar en él la inquietud por buscar respuestas o soluciones a problemas reales. Ya como bachiller y con la opción de poder estudiar en la Universidad del Zulia, tuvo que decidirse entre varias ofertas de la Facultad de Ciencias, así que finalmente decidió ser Licenciado en Química. Luego realizó el doctorado en la misma área en el Centro de Química Dr. Gabriel Chuchani del IVIC, en Altos de Pipe.
Su madre y su padre fueron Aura Alvarado, quien era del estado Lara, e Ysaías Palmar, nacido en la Laguna de Sinamaica. Ambos, así como sus dos hermanas y su hermano, se dedicaron a cualquier otra cosa menos a la ciencia. Luego de sus estudios académicos Ysaías Alvarado se dedicó a varias actividades dentro del ámbito científico, y también se dedicó a impartir clases en la Facultad de Ciencias de LUZ durante 15 años. Antes de proponer este sistema estuvo trabajando con proteínas y el cómo se hidratan, lo que le sirvió para el trabajo que actualmente desarrolla. Es un ávido lector de libros científicos y profundo admirador del trabajo realizado por Humberto Fernández Morán.
Los venezolanos estamos dando un cambio evolutivo en la inventadera, gracias a las políticas del gobierno, con los Semilleros Científicos, por ejemplo. ¿Sabes lo que significa ganarle en robótica, Astronomía, Física o Química a las potencias mundiales actuales? Definitivamente los venezolanos somos capaces de hacer cualquier cosa. Y podemos resolver parte de los problemas que hay en el mundo.
