Unidad de Química Computacional

Historia

La revolución computacional gestada a finales de siglo XX, y en pujante desarrollo en el siglo XXI ha transformado también a la Química. La simulación de los sistemas estáticos y dinámicos relacionados con el cambio de la materia son actualmente rutinarios; y solicitados como soporte en la mayoría de publicaciones en revistas de alto impacto. Los fundadores de estas técnicas se han hecho acreedores a varios premios Nobel. Por lo mismo y como iniciativa del Dr. Óscar Cóbar, se conformó un grupo de profesionales y estudiantes relacionados con el área en el año 2010 con las participaciones del Dr. Francisco Carrascoza, MSc. Rodrigo Vargas, Lic. Omar Velásquez y Br. Rony Letona. Conformándose así la Unidad de Química Computacional con un espacio físico en el edificio T-10. Allí se llevan a cabo actividades académicas, diversos proyectos financiados, colaboraciones y tesis de grado. En 2013 fue aprobada formalmente por el sistema de investigación gracias a su relevancia en el estado del arte de la Química. Actualmente, y fruto de varios proyectos ejecutados entre 2011 y 2015, posee un sistema versátil de cómputo, correspondiente tanto a “Hiperthread” como sistemas masivos en paralelo mediante plataformas CUDA

Objetivos

Realizar investigación de alto nivel en el área de la Química Teórica y Computacional capaz de generar conocimiento científico y desarrollo tecnológico e innovación y de ser vinculante tanto con la realidad nacional, como con el desarrollo de la Química en general.
Desarrollar nuevas herramientas “software” para la resolución de los modelos involucrados en la Química Computacional.
Realizar investigación científica en el área de Diseño de Fármacos utilizando herramientas de Química Teórica y Computacional.
Vincular la investigación de la unidad a la realidad nacional proponiendo alternativas de solución a la problemática nacional mediante la generación de conocimiento científico y desarrollo de nuevas tecnologías.

Líneas de investigación

Complejos de inclusión de supramoléculas para desarrollo de vehículos de fármacos, atrapamiento de moléculas volátiles, reacciones catalizadas y enzimas artificiales.
Revisión y mejoramiento de algoritmos que involucren cálculos Químico Computacionales, por medio de Teoría de Pseudoátomos de manera epistemológica y computacional.
Utilización sistemática y diseño de algoritmos de reconocimiento molecular para predicción de conformaciones de complejos fármaco-Diana, para diseñar nuevos medicamentos o modificar existentes para mejorar su actividad farmacológica.
Predicción de propiedades físicas y químicas de compuestos orgánicos e inorgánicos, mediante métodos ab initio, semi-empíricos, DFT y otros.
Modelación de propiedades farmacofóricas y derivatización química mediante cálculos iterativos.

Miembros actuales:

Christian Daniel Farfán Barrera
Dr. Luis López
Rodrigo Vargas
Dr. Giovanni Ramírez
MSc. Juan Diego Chang
Dr. Sergio Melgar
Dra. Lucía Nitsch
Br. Amanda Damaris Hernández Tzorín
Br. Rony Letona
Br. Gabriela María Ponce Pineda
Br. Álvaro Zeceña
Daniel Penados
José Pineda

Publicaciones del equipo:

Estudio comparativo de dos Métodos Mecánico Cuánticos -CIS-D y TD-DFT- para la interpretación molecular de desplazamientos de Stokes en compuestos derivados de 4H-Quinolizin-4-ona.

Diseño in silico de una nueva molécula antagonista de la VIH proteasa basada en Calixaminas y Calixolanos.

Evaluación para la separación enantiomérica del acetato 5-fenil-3-metilpentenilo, un fármaco prototipo para el tratamiento del Alzheimer, por medio de la simulación de la mecánica molecular de los complejos que se forman con ciclodextrinas disponibles comercialmente.

Identificación de posibles fármacos para el tratamiento multi-diana de cáncer de próstata a través de los receptores nucleares huérfanos, mediante el uso de máquina de soporte vectorial.

Colaboraciones con otros grupos de investigación:

Centro de Investigación de Ciencias de la Salud, Facultad de Medicina, USAC.
Universidad Autónoma de México

Actividades de capacitación, educación ambiental o educación no formal:

Realización de talleres y prácticas relacionadas con la Química Computacional a estudiantes de Escuela de Química.

Servicios que prestan a la comunidad guatemalteca:

Capacitación de estudiantes de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia en tecnologías emergentes que eventualmente darán lugar a fuentes de trabajo en el sector académico y tecnológico de Guatemala.