Por: Jaime Aguilar, Michael Hernández Segura
Pedro Miguel Hernández Acosta forma parte del equipo del Programa ÓMICAS dentro del proyecto de Metabolómica y, además, es profesor de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Es licenciado en Química de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, tiene una Maestría en Química de la Universidad del Valle (CO) y está finalizando el Doctorado en Ingeniería y Ciencias Aplicadas en #JaverianaCali, como becario de ÓMICAS. En el primer semestre de 2023, recibió el reconocimiento como uno de los profesores destacados de su facultad por la calidad de su trabajo docente, por parte del Padre Rector Luis Felipe Gómez Restrepo, S.J.
Su investigación inició con el estudio de unas proteínas farmacológicas denominadas “chaperonas”, el cual consistía en lograr a través de la síntesis de moléculas, la restauración o plegado de ciertas proteínas dentro de un paradigma estructura-función en organismos vivos. El trabajo se dirigía a detectar el estado de algunas proteínas y, si no estaban mutadas, restaurarlas o plegarlas en el lenguaje proteico.
De esta manera, se orientaba en el diseño de moléculas que permitieran plegar la proteína para que llevara a cabo su función que estaba definida. Es de anotar que, si las proteínas no se pliegan, no pueden llevar a cabo su función para lo cual están diseñadas, lo que podría traducirse en enfermedades por toxicidad en organismos debido a la ausencia de la función requerida. Por ejemplo, la resistencia de las plantas a metales pesados.
Posteriormente con su participación en el Programa ÓMICAS, su trabajo se orientó al modelamiento tridimensional de la proteína GPCR, la cual es receptora de señales en los seres vivos. Las proteínas GPCR están alojadas en la membrana celular e interactúan con el interior de la célula a través de la proteína G en su interior, que se encarga del control para la respuesta celular.
De este modo, la actividad de la proteína GPCR a un estímulo que puede identificar, debido a la interacción con las hormonas, puede desencadenar procesos de germinación o de dormancia en la célula de una planta. El primero, la germinación, es el aprovechamiento del estímulo y el segundo, la dormancia, se traduce en inactividad por su presencia. La simulación computacional en tres dimensiones de la proteína GPCR, se lleva a cabo por la dificultad que se tiene, desde lo biológico, de separar la proteína que habita en la membrana de la célula puesto que al retirarla de la membrana pierde su estructura tridimensional.
El modelamiento tridimensional de la proteína GPCR y su estabilidad en las simulaciones a través de la computación, es un avance en el estudio de los organismos vivos que permitirá realizar control a nivel celular de su respuesta estreses bióticos o abióticos que los pueden afectar, y lograr a futuro, medicamentos que no tengan efectos secundarios o nocivos en seres vivos.
El Programa ÓMICAS le ha permitido a Pedro especializarse en procesos de simulación computacional de características e interacciones químicas de las proteínas, e incursionar con otras áreas de las ciencias de la vida, como la salud en humanos, puesto que en la actualidad trabaja con estudiantes de medicina en receptores biogenéticos del músculo cardiaco.
Adicionalmente, en 2019 realizó su estancia doctoral en el Instituto Tecnológico de California Caltech en Estados Unidos, institución aliada de ÓMICAS. Donde trabajó con el profesor Bill Godard III, quien ha sido candidato a premio Nobel, y la Dra. Sokim Kim, en el modelamiento de las proteínas GPCR en animales, permitiéndole replicar esta metodología en su trabajo doctoral para estas proteínas en plantas.
En 2022 participó en el congreso de la American Chemical Society, donde expuso su trabajo de modelamiento de la proteína GPCR en plantas. La investigación en GPCR ha sido un tema controversial en la comunidad científica del mundo, porque algunos afirman que la proteína G con la cual interactúa se puede auto-activar sin el concurso de la GPCR, lo cual el trabajo de Pedro lo cuestiona a partir de sus resultados.
De esta manera, su investigación aporta a los objetivos de Seguridad Alimentaria y Producción Sostenible del Programa ÓMICAS, ya que con la proteína GPCR cristalizada en 3D y el análisis de su forma de interacción celular, permitirá el diseño de moléculas que interactúen con la proteína G para que la respuesta de la planta inhiba la absorción de contaminantes que afecten su crecimiento y por lo tanto, su productividad, como también, se podría lograr una optimización del consumo de nutrientes para disminuir el uso de fertilizantes en cultivos, mitigando sus consecuencias asociadas con la emisión de contaminantes.
Conozca más sobre este trabajo en:
https://pubs.acs.org/action/showCitFormats?doi=10.1021/acs.jafc.2c06846&ref=pdf
