La Resonancia Magnética Nuclear resulta familiar a mucha gente por su uso médico: tras una lesión, es frecuente que el médico nos pida que nos saquemos una Imagen por Resonancia Magnética Nuclear (IRM). El equipo que se emplea para estos diagnósticos es básicamente un gran imán con un orificio central en el cual se introduce al paciente. Pues bien, los equipos para el estudio de proteínas son muy semejantes: consisten en imanes más potentes que los empleados para las personas y con un orificio central mucho más pequeño, en el cual se introduce la proteína que se desea estudiar.

Estos equipos son de gran utilidad para la investigación científica, pero lamentablemente son muy costosos y, hasta hace poco tiempo, no existía en México ningún equipo de Resonancia Magnética Nuclear con las características adecuadas para el estudio de proteínas. Esta situación, afortunadamente, ha cambiado en los últimos tiempos y, para beneficio de la ciencia en México, ahora contamos en el país con un nuevo equipo de RMN adecuado para la investigación de estas moléculas biológicas. Este equipo, el segundo con estas características en Latinoamérica, se encuentra en el Centro de Investigaciones Químicas (CIQ) de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) y fue adquirido con recursos de CONACYT y de la propia universidad. Esta adquisición abre las puertas a un sinnúmero de investigaciones en distintas áreas de la ciencia.

La Resonancia Magnética Nuclear, junto con la cristalografía de rayo x, son las únicas técnicas que permiten determinar la estructura tridimensional de las proteínas con alta resolución. El conocimiento de la estructura tridimensional de las proteínas resulta fundamental para poder comprender sus funciones. Simplemente imaginemos que queremos entender el funcionamiento de una máquina específica sin nunca haberla visto. Obviamente, esta tarea resulta extremadamente difícil y se simplifica significativamente si, de alguna manera, lográramos ver la máquina y sus componentes. Frente a otras técnicas que también se emplean para estudiar proteínas, la RMN no solo nos permite determinar la estructura de las proteínas con resolución atómica, sino también sus movimientos y sus interacciones con otras moléculas en el cuerpo, datos que necesitamos para poder explicar muchas de sus funciones. Para hacernos una idea de la importancia de analizar su movimiento, podemos imaginarnos a las proteínas como pequeñas máquinas que cumplen con una función determinada, y resulta que muchas de estas máquinas tienen que moverse para poder funcionar. Existe, por ejemplo, una proteína encargada de degradar las proteínas descompuestas. Para cumplir esta función, esta “máquina destructora” tiene dos posiciones: una posición abierta, en la que permite la entrada de las pequeñas proteínas descompuestas que va a degradar, y otra posición cerrada, en la cual no permite la entrada a nada. Obviamente, para que esta máquina sea funcional tiene que moverse de una posición a la otra, con lo que resulta evidente que, si queremos entender esta proteína, tenemos que entender cómo se mueve, es decir, su dinámica. Resulta que la RMN es la única técnica que permite estudiar esta dinámica con resolución atómica. Otra importante aplicación de la RMN es la detección de sitios de interacción. Las proteínas interactúan regularmente con otras moléculas mientras ejecutan su tarea específica. La Resonancia Magnética Nuclear permite determinar de manera sencilla y rápida en qué parte de la proteína se produce esta interacción. Imaginemos, por ejemplo, que se está estudiando una proteína proveniente de algún virus que causa una enfermedad. Si logramos descifrar qué parte de esta proteína viral interactúa con las moléculas del organismo (del ser humano, por ejemplo), podríamos diseñar un fármaco que también interactuara en este mismo sitio en la proteína, de tal manera que el sitio de interacción de la proteína se encuentre bloqueado por el fármaco, evitando así que pueda interaccionar con moléculas del organismo. Esta proteína viral se vuelve “no funcional”, evitando la enfermedad. De hecho, este simple método es utilizado por las grandes compañías farmacéuticas para crear fármacos. Aunque nos hemos centrado aquí en la importancia de la Resonancia Magnética Nuclear para el estudio de proteínas, esta técnica -y, de hecho, el mismo equipo que ahora existe en la UAEM-, permite también estudiar otras biomoléculas, como son el ADN y el ARN, carbohidratos u otras moléculas de importancia biológica. Sin lugar a dudas, la Resonancia Magnética Nuclear es una metodología de vital importancia para el desarrollo de la ciencia en diferentes disciplinas y es un privilegio que el primer y único equipo de RMN en México con estas características se encuentre en la UAEM. Este hecho sitúa a la universidad y al estado en una posición inmejorable en el avance de las investigaciones bioquímicas del país.