“Els problemes els acabarà solucionant la recerca científica”

Per entendre què és el disseny computacional d’enzims potser cal aclarir alguns conceptes. Els enzims són biomolècules, proteïnes que, per exemple, tenim al nostre cos i que són les encarregades d’accelerar les reaccions químiques. Gràcies als enzims, totes les reaccions que es produeixen al nostre cos es poden dur a terme en un temps compatible amb la vida. Aquestes molècules que acceleren les reaccions químiques s’anomenen catalitzadors i els enzims són els millors catalitzadors que es coneixen. La idea de la nostra recerca és que aquests catalitzadors tan eficients es puguin utilitzar en la indústria per fabricar diferents productes d’interès, i en el nostre cas ens hem centrat en fàrmacs.

Tot i que, sobre el paper, els enzims són els catalitzadors més eficients, ho són en les condicions biològiques del nostre cos. Quan els posem en un reactor en una indústria, ja no funcionen bé. Per tant, la nostra feina és agafar els enzims naturals i fer-hi els canvis necessaris a l’estructura per tal que puguem utilitzar-los industrialment.

Sí, perquè té l’avantatge que no has de provar al laboratori tots els canvis, sinó que fem proves i canvis per determinar quines mutacions hem de fer per aconseguir allò que volem. Els enzims són costosos de tractar des del punt de vista computacional, perquè tenen molts àtoms. El que fem són simplificacions, perquè fer-ho en un nivell més acurat té un cost computacional molt elevat. Fem servir simulacions de dinàmica molecular per determinar quins canvis hem de fer a l’estructura, així obtenim uns resultats i, sobre aquesta base, fem servir algoritmes per determinar quines posicions s’han de canviar.

Correcte. És una feina lenta i de fons, però anem avançant. Fa uns anys exploràvem com desenvolupar noves eines per fer canvis als enzims. Ara ja estan desenvolupades i som a la fase d’aplicar-les i col·laborar amb grups experimentals que validen si les prediccions que hem fet són acurades o no. Estic contenta perquè estem començant a tenir els primers resultats que demostren que sí que som capaços de dissenyar, tot i que encara hi ha molta feina per fer.

Un que estem acabant de validar és un enzim per fabricar derivats de L-triptòfan, que serveix per a la gent amb problemes de son. Hi ha un enzim natural que és capaç de fabricar-lo, però requereix altres enzims. El nostre disseny permet que faci la reacció que ens interessa, generar L-triptòfan, sense la presència d’altres enzims.

Jo no miro què interessa en la indústria, m’interessa la vessant fortament acadèmica. Els derivats del triptòfan potser no tenen molt interès en l’aspecte mèdic, però sí que en tenen des del punt de vista acadèmic, perquè és un sistema complicat. De totes maneres, estem fent altres dissenys per sintetitzar amines quirals, que es troben a l’estructura del 40% dels medicaments.

Jo treballo al marge de les farmacèutiques, tot i que sé que hi estan interessades. L’interès acadèmic és diferent del de la indústria. Anem per camins paral·lels i sabem els uns dels altres, però tenim visions diferents.

Sí, els demanem hores de càlcul per fer-hi les simulacions i proves, però també hem pogut construir un clúster de supercomputació a la Universitat de Girona gràcies als fons del projecte Starting Grant que em va concedir el Consell Europeu de Recerca (ERC). Així no tenim tanta dependència del MareNostrum per dissenyar els enzims.

El projecte s’acabarà el desembre del 2021. Llavors, el clúster de computació es quedarà aquí, a Girona, i estarà més disponible per a altres projectes de recerca. Per a mi, serà el moment d’aspirar al Consolidator Grant de l’ERC i seguir investigant.

Encara tenim molt camp per córrer perquè hi ha moltes coses dels enzims que no se saben i encara estem lluny de saber ben bé com funcionen i de fer dissenys acurats. Per tant, encara queden anys i m’agradaria tirar per aquí. Amb tot, també tinc ganes de nous reptes, buscant un altre enfocament a la recerca però centrada en el disseny d’enzims computacionals.

La bioquímica sempre m’ha agradat. Havia de començar per química o biologia i vaig tirar per química. Sempre m’han atret els sistemes biològics i els enzims són molècules molt complexes que, per a mi, són molt interessants d’estudiar. Els químics amb perfil més teòric o de desenvolupament potser no els troben tan interessants, perquè no se’ls pot aplicar mètodes molt sofisticats per estudiar-los, però jo em considero més computacional que teòrica i el tema m’ha atret sempre molt.

La química computacional ha evolucionat moltíssim en molt pocs anys perquè ha anat lligada al desenvolupament dels superordinadors. En aquesta línia, l’impacte de la química computacional és cada vegada més gran. Quan jo vaig començar la tesi, els químics computacionals érem els raros i avui en dia la col·laboració entre computacionals i experimentals és cada vegada més forta. I això seguirà creixent. No sé si la química computacional s’imposarà a l’experimental, però segurament els experimentals tindran menys feina.

Crec que sí, perquè l’avantatge d’aquests mètodes computacionals és que donen un coneixement que és essencial per millorar-ne la producció. Però encara és aviat per predir com serà.

Un cop se sàpiga quin medicament funciona contra la malaltia o quina vacuna és efectiva contra el coronavirus, es podria mirar de fer el disseny d’un enzim per fer que la fabricació d’aquest compost sigui més ràpida. Ara no estem fent res en aquest sentit, perquè la clau és saber quin és el principi actiu que funciona. En el moment en què se sàpiga quin és, ens hi posarem.

Fa de mal dir sense saber de quin enzim estem parlant. L’avantatge dels enzims és que podem fer la reacció milions de vegades més ràpid i només et dona el producte desitjat, de manera que no cal fer passos de purificació per aconseguir-ho. Per tant, això repercuteix en el cost del producte final: si l’obtinc més ràpid i sense tants processos de purificació, serà més barat.

Són pocs, però cada vegada hi ha més medicaments que es fabriquen fent servir la biocatàlisi a partir d’enzims. Per tant, evidentment, el sector farmacèutic està esperant i està interessat en qualsevol avenç que hi hagi en aquesta direcció.

Ens vam confinar a casa pensant que seria per poc temps i es va allargar bastant més del que esperàvem. Hem seguit investigant des de la distància, però ha costat una mica. El nostre avantatge és que no havíem d’anar a cap laboratori i podíem continuar enviant càlculs a l’ordinador des de casa.

Pel que fa a la societat, la Covid ha servit per adonar-nos de com n’és d’important la recerca. La Covid ha fet que veiem que, al final, la recerca serà la que solucionarà els problemes que tenim. Ens ha fet reflexionar i ha posat la ciència com una de les prioritats que ha de tenir la societat. Està molt bé que hagin sorgit moltes iniciatives de finançament de projectes en recerca contra el coronavirus. Però trobo que, igual que s’han trobat diners per finançar aquestes investigacions urgents, també n’hi hauria d’haver per a projectes superimportants que potser no tenen una aplicació tan directa, però que són importants per crear una base en la qual fonamentar un camí de llarg recorregut.

Potser sí, però hi ha diferents àrees, i varia. En la química computacional la presència femenina és molt baixa, per desgràcia, així que calen moltes més dones en aquest camp. El problema, però, és que durant la carrera hi ha moltes noies, després en el doctorat n’hi ha menys, en el postdoctorat encara menys i, després, liderant grups de recerca, encara menys.

És cert que afecta molt. A títol personal, segurament he estat mare més tard del que ho hauria volgut ser. I des de la desconeixença de no tenir cap fill, et penses que podràs seguir igual que fins llavors, però després veus que costa compaginar fer recerca amb fer de mare, perquè jo viatjava a molts congressos i vaig voler gaudir del meu fill. Tot el temps que no estàs fent recerca diària té un impacte i afecta el currículum. Encara hi ha molt camp per córrer i hem de trobar la manera de fer una millor conciliació.

Són un reconeixement a la trajectòria i als esforços. El món de la recerca és molt complicat i que et reconeguin i et valorin dona molta energia i empenta per seguir endavant. A la vegada, també és una responsabilitat. I aquest premi de recerca després de tenir el nen m’ha fet especial il·lusió i dona més ganes de seguir.