Tendencias químicas: ¿qué hay de nuevo?

Si el campo de química en el año 2021 debía resumirse en una palabra, esa palabra sería «crecimiento». Tras un año anteriormente significativo, lleno de desafíos médicos y una gran demanda por parte de quienes trabajan en el campo de la investigación química y farmacéutica, en 2021 se produjeron grandes avances en la tecnología y el desarrollo de algoritmos para comprender mejor y predecir los efectos de los virus y otras enfermedades.

A medida que nos acercamos al año 2022, este patrón de crecimiento seguirá dominando la industria química. Desde seguir los pasos de los líderes que asistieron a la COP26 para mejorar la sostenibilidad en la producción química, hasta utilizar la tecnología y la investigación emergente para contribuir a la lucha continua contra la pandemia de la COVID-19, hay muchas tendencias emergentes en la química que crecerán en 2022 y más allá.

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A continuación, seleccionamos cuatro de los más importantes a tener en cuenta el próximo año. Léelas en detalle para obtener información sobre las investigaciones actuales y siéntete inspirado por los nuevos avances que mejorarán nuestro bienestar en el nuevo año y en los años venideros.

1. Producción química sostenible

Con la presión continua sobre los gobiernos y las organizaciones de todo el mundo para que centren sus esfuerzos en la vida y la producción sostenibles, especialmente debido a los recientes avances logrados en la reunión de la COP26, la industria química verá un enfoque renovado en la sostenibilidad en los próximos años.

Una de las áreas más importantes para muchas empresas químicas en 2022 se centrará en la descarbonización durante los procesos de producción. En primer lugar, se centrará en la investigación, buscando formas de reducir la cantidad de carbono producida como resultado de las prácticas comerciales generales y la producción química. Aumentará la inversión en tecnologías de reciclaje, buscando la manera de reducir las emisiones y los residuos plásticos que se producen como parte de las prácticas habituales.

Pero más allá de esto, las empresas también buscarán formas de mejorar la sostenibilidad más allá de sus sistemas internos. Muchas empresas tratarán de entender y encontrar maneras de ayudar a sus clientes a reducir su huella de carbono y de cómo pueden asociarse para mejorar sus procedimientos combinados de sostenibilidad.

Como resultado, en 2022 es de esperar que más empresas y actores clave de la industria de producción química establezcan objetivos y planes en torno a la reducción de los residuos químicos y las emisiones.

2. La inteligencia artificial como predictor de virus

Debido a la naturaleza continua de la pandemia de la COVID-19, es comprensible que gran parte del enfoque de la industria se centre en mejorar nuestra comprensión de la enfermedad y otros virus. Habrá mucho trabajo de investigación, que incluirá tanto la investigación de vacunas como el tratamiento eficaz para las personas que son clínicamente vulnerables o están hospitalizadas y necesitan tratamiento.

Cuando la comunidad científica respondió por primera vez al brote del virus, los laboratorios que estaban a la vanguardia de la infección viral compartieron bases de datos de acceso abierto con investigadores de todo el mundo y compartieron genomas que podrían ayudar a desarrollar rápidamente pruebas para detectar el patógeno de la COVID-19.

En diciembre de 2020, una empresa de inteligencia artificial Mente profunda (que están detrás de los impresionantes comportamientos de inteligencia artificial de Google) hicieron un avance innovador cuando anunciaron que la inteligencia artificial podría conducir al problema de larga data del plegamiento de las proteínas. Es decir, ¿podría ayudarnos a predecir la estructura de una proteína solo a partir de su secuencia de aminoácidos? Y, como tal, nos ayuda a comprender una amplia gama de actividades y reacciones celulares que ocurren en las células de nuestro cuerpo.

El desarrollo se produjo gracias a la investigación sobre el coronavirus; DeepMind pudo predecir las estructuras de dos proteínas específicas del SARS-CoV-2: el virus que causa la COVID-19. Este avance fue la culminación de décadas de investigación dedicada a caracterizar esa familia de virus en particular, y los avances de DeepMind ahora sirven como plataforma de hipótesis para futuros trabajos experimentales relacionados con el desarrollo de terapias.

Ahora que hemos establecido las posibilidades de lo que los algoritmos pueden predecir para la química, prestaremos mucha atención a ver cuáles son sus capacidades. Por ejemplo, ¿será capaz de predecir las bolsas de unión a fármacos? ¿Mejorar tanto la eficiencia como la eficacia del desarrollo de fármacos? ¿Puede predecir anomalías en el plegamiento de las proteínas? ¿Cuál es su potencial para la humanidad?

3. Mejora de la eficiencia de los tratamientos farmacológicos personalizados

Algunos de los productos farmacéuticos más comunes disponibles en el mercado se fabrican mediante un proceso de «encadenamiento». Es decir, cuando los científicos literalmente «encadenan» anillos de moléculas para crear las diversas estructuras químicas necesarias para formar la base de los medicamentos.

Este proceso es la estructura básica de muchos medicamentos que se usan para tratar dolencias y enfermedades físicas, como el dolor crónico y la leucemia, así como para controlar una variedad de afecciones de salud mental, incluida la depresión.

Como cada una de estas enfermedades y afecciones es muy diferente entre sí, algunas requieren un equilibrio químico neurológico, mientras que otras requieren un transporte por el torrente sanguíneo para actuar sobre las células de todo el cuerpo. Por lo tanto, cada uno de los medicamentos que utilizamos para tratar y controlar estas afecciones requiere un proceso de creación diferente.

Esto requiere crear anillos y darles un formato diferente para cada enfermedad, un proceso que lleva mucho tiempo y, a menudo, es costoso en la química médica.

En 2022, una tendencia emergente clave en química consistirá en buscar formas de simplificar el proceso y facilitar la creación de medicamentos para una amplia gama de enfermedades, a un ritmo mucho más rápido.

Nuevo investigación ya ha empezado a formular hipótesis para mejorar el proceso. Al comparar el proceso con «fabricar una correa sin agujeros», el problema que intentábamos resolver era cómo perforar el agujero para que quede perfectamente ajustado y hacerlo bien en el primer intento sin medir». (David Nagib, profesor asociado de la Universidad Estatal de Ohio).

«El truco consistía en colocar los agujeros en el lugar correcto, pero teníamos que averiguar con precisión dónde deberían ir los agujeros, sin ninguna marca que nos dijera dónde podrían estar».

Al oxidar dos enlaces carbono-hidrógeno, los investigadores han podido seleccionar moléculas de hidrógeno específicas en una cadena y añadirlas, eliminarlas y alterarlas en función del anillo de nitrógeno necesario para crear una fórmula específica.

Si bien el proceso comienza a resolver los problemas asociados con el desarrollo de fármacos en etapas iniciales, sigue siendo un proceso extremadamente caro y difícil de ampliar para la producción masiva de medicamentos. Además, aún es muy incipiente en términos de desarrollo de la investigación, y habrá que hacer más para explorar la forma en que algún día podremos simplificar el proceso. Por lo tanto, excepto para ver que este campo de trabajo se seguirá investigando hasta bien entrado el nuevo año.

4. Los sensores portátiles mejorarán el monitoreo de la atención médica

Los relojes inteligentes encabezarán muchas listas de deseos para estas fiestas, pero no por razones que se te ocurran a primera vista. En nuestro mundo moderno y repleto de tecnología, muchos de nosotros caemos en un estilo de vida sedentario con demasiada facilidad; a menudo nos quedamos sentados detrás de un escritorio estudiando, conectados a los ordenadores de nuestra casa e incluso tenemos sistemas domésticos automatizados que pueden encender la luz, la televisión y la tetera sin que tengamos que mover un dedo.

Sin embargo, las tecnologías emergentes también están teniendo un impacto en nuestra salud personal, alentándonos a hacer pequeños cambios para mejorar nuestro bienestar físico y mental.

Marcas como Fitbit, Apple y Garmin, que alguna vez estuvieron dirigidas a los amantes del fitness, se están afianzando de manera significativa en el mundo de la ciencia. Ya sea para monitorizar los movimientos del corazón, controlar los niveles de glucosa o analizar nuestro cuerpo para detectar infecciones virales, estas tecnologías portátiles están allanando el camino para recopilar información valiosa relacionada con la salud con el fin de mejorar los tratamientos y la vida de millones de personas.

Al brindarnos un mayor acceso a la telemedicina, la fisioterapia e incluso a la forma de estar al tanto de nuestros medicamentos, los relojes inteligentes se están convirtiendo (y seguirán emergiendo) como una tecnología popular para muchos.

Tenemos ya visto en 2021 cómo se han programado estos dispositivos portátiles con nuevos algoritmos para detectar enfermedades emergentes, como la COVID-19, en un esfuerzo por superar las pandemias y otras enfermedades virales. Por eso, nos entusiasma ver cómo, en 2022, se desarrollarán aún más estas tecnologías para mejorar la eficiencia entre los químicos y la atención médica.

En la actualidad, los médicos pueden tomar tus signos vitales básicos y otra información de estos dispositivos y compartirla con equipos más amplios para obtener información valiosa sobre tu salud, realizar modificaciones y recetar medicamentos que podrían mejorar tu bienestar general.

Pero más allá de esto, los relojes inteligentes también pueden mejorar tu salud en general al darte acceso a aplicaciones diseñadas en torno a afecciones de salud específicas, como la diabetes.

Desarrollado junto con científicos y otros profesionales de la salud, en 2022 se prevé un aumento en el gasto de los desarrolladores de aplicaciones para crear aún más recursos para mejorar la vida de millones de personas.

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