Tecnología utiliza propiedades cuánticas para acelerar la búsqueda de nuevos medicamentos

Una startup desarrolla un sensor que mide las interacciones entre moléculas con alta precisión y puede reducir el tiempo y los costos en el descubrimiento de candidatos a fármacos

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – Las moléculas no hablan, pero dejan pistas sobre con quién prefieren interactuar. Descifrar rápidamente esta “comunicación química” puede significar una reducción del tiempo y de los gastos en la fase inicial del desarrollo de nuevos medicamentos.

Para ayudar a la industria farmacéutica en esta etapa, que implica identificar las moléculas con mayor potencial de aplicación terapéutica entre cientos o incluso miles de candidatas, la startup paulista Qnity creó un sensor capaz de medir, con alta precisión, la afinidad entre compuestos a partir de sus propiedades cuánticas.

El proyecto, iniciado en la Universidad Estatal Paulista (Unesp), en Brasil, en colaboración con la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, cuenta con el apoyo del programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE, por sus siglas en portugués), de la FAPESP. La empresa busca nuevas inversiones para concluir el desarrollo de la plataforma.

“Nuestro objetivo es mostrar que en Brasil se desarrolla ciencia de vanguardia, incluso en tecnologías cuánticas”, dice a Agência FAPESP el ingeniero químico Diego Stone, CEO de Qnity, con sede en São Carlos.

Ensayo y error

Cuando dos moléculas se aproximan, son sus electrones los que interactúan primero. Esta dinámica involucra fenómenos cuánticos, como el tunelamiento electrónico, en el que las partículas logran atravesar barreras de energía que, según las “leyes” de la física clásica, no deberían ser capaces de superar. La tecnología de Qnity transforma esta interacción invisible en información que indica qué compuestos tienen mayor probabilidad de servir como candidatos para nuevos medicamentos.

Actualmente, antes de que un fármaco llegue a las pruebas en animales o seres humanos, la búsqueda comienza en un escenario silencioso de ensayo y error: los científicos analizan miles de moléculas para descubrir cuáles presentan una mayor capacidad para unirse a un blanco biológico predeterminado. Este blanco puede ser la proteína de un virus, un marcador asociado al cáncer o estructuras vinculadas a enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.

Cuanto mayor sea la afinidad entre la molécula y el blanco, mayores serán las probabilidades de que resulte útil en las siguientes etapas de desarrollo. “De este modo, la industria puede identificar qué compuestos tienen mayores probabilidades de convertirse en fármacos antes de invertir en las fases posteriores”, explica Stone.

En esta etapa inicial, la tecnología desarrollada por la empresa paulista puede constituir una ventaja importante. Esto se debe a que, en lugar de depender de los costosos sensores ópticos utilizados actualmente, el sistema emplea sensores electroquímicos integrados en canales microfluídicos para medir las propiedades cuánticas de las interacciones moleculares. Con este enfoque, es posible obtener información equivalente mediante una plataforma más sencilla: basta una sola gota de solución para medir la afinidad de unión entre las moléculas.

Mientras que la electroquímica convencional mide el flujo físico de iones que se desplazan en una solución acuosa, la propuesta de la startup consiste en observar directamente las propiedades cuánticas generadas por la interacción entre los electrones de dos moléculas. “Al fin y al cabo, lo que realmente interactúa son los electrones”, señala Stone.

Además de acelerar la selección de las moléculas más prometedoras, el CEO considera que la reducción de costos permitirá ampliar el acceso a la tecnología. La expectativa es atender no solo a grandes empresas farmacéuticas y centros de investigación con una elevada capacidad de inversión, sino también a universidades, startups de biotecnología y pequeños laboratorios.

Otras aplicaciones

La decisión de la empresa de iniciar su operación comercial por la etapa de descubrimiento de fármacos es estratégica: este segmento no exige una aprobación compleja. Como la plataforma se utiliza exclusivamente en la fase de investigación, no necesita someterse a los rigurosos procesos regulatorios exigidos para medicamentos o dispositivos médicos por organismos como la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) de Brasil o el Reglamento Europeo de Dispositivos Médicos (MDR, por sus siglas en inglés).

Aunque el descubrimiento de fármacos es la primera aplicación comercial de la plataforma de Qnity, el sistema también puede utilizarse para identificar biomarcadores, es decir, señales biológicas indicativas del desarrollo de enfermedades, como determinados tipos de cáncer. En este caso, el equipo puede funcionar como un sensor de alta precisión para diagnósticos.

La empresa ya realiza pruebas de concepto con socios nacionales e internacionales, además de haber iniciado conversaciones con instituciones de investigación y empresas del sector farmacéutico. Sin embargo, el equipo todavía se encuentra en fase de perfeccionamiento: es necesario concluir la integración entre el chip, los canales microfluídicos, los componentes electrónicos y la interfaz de usuario.

Dispositivo portátil

Actualmente, el proyecto se encuentra en el nivel 5 de la escala internacional de madurez tecnológica (Technology Readiness Level – TRL), que va de 1 a 9. Los investigadores quieren transformar el montaje de laboratorio en un dispositivo portátil que pueda utilizarse directamente en las instalaciones de los clientes. La expectativa es que, en 2028, este dispositivo esté listo para la preventa.

Para cumplir este plazo, la empresa adopta un modelo de captación de recursos multifacético que contempla la presentación de propuestas a programas gubernamentales de financiamiento, como la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) y el programa PIPE Invest, de la FAPESP. Además, cuenta con el apoyo de unidades de la organización sin fines de lucro Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial (Senai), entre ellas el polo de electroquímica de Curitiba y el Centro Integrado de Manufactura y Tecnología (Cimatec), en el estado de Bahía.

Paralelamente, Qnity busca ampliar su presencia internacional. La empresa mantiene un laboratorio en Estados Unidos, negocia con multinacionales y planea implementar proyectos piloto en Brasil, con énfasis en el análisis del potencial farmacológico de compuestos y extractos de la biodiversidad nacional.

Para el investigador, este escenario puede beneficiar especialmente a los estudios sobre enfermedades raras y desatendidas, que históricamente reciben menos inversiones debido al elevado riesgo financiero. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades tropicales desatendidas afectan aproximadamente a 1.000 millones de personas en todo el mundo. Por su parte, Rare Diseases International –alianza global que representa a personas que viven con enfermedades raras en todo el mundo– estima que más de 300 millones de personas viven con alguna de las más de 6.000 enfermedades raras conocidas.

El informe Facts & Figures 2025, de la Federación Internacional de la Industria Farmacéutica (International Federation of Pharmaceutical Manufacturers & Associations – IFPMA), indica que el desarrollo de nuevos medicamentos tarda, en promedio, entre 10 y 15 años. El costo estimado para pasar de la investigación inicial al lanzamiento comercial es de alrededor de 2.600 millones de dólares, monto que ya incluye los costos de todos los demás proyectos que no tuvieron éxito a lo largo del proceso.