Valencià:
El grup d’investigació de Bioquímica Computacional de la Universitat Jaume I (UJI), liderat pel catedràtic de Química Física Vicent Moliner, avança en el disseny de noves molècules per a sintetitzar medicaments que puguen servir per a tractar malalties infeccioses provocades per paràsits, com ara la malaltia de Chagas que afecta entre 7 i 8 milions de persones, principalment en països llatinoamericans; la malaltia de la son, endèmica a algunes regions de l’Àfrica subsahariana i amb una població en risc d’uns 70 milions en 36 països, o també la COVID-19. L’objectiu és dissenyar molècules que inhibisquen selectivament l’activitat dels patògens sense provocar efectes secundaris als humans.
Els últims resultats del grup s’han publicat en la revista Chemistry. A European Journal. El treball, a més a més, ha estat considerat com a hot paper pels editors i ha sigut seleccionat per a ser portada de la publicació científica per la seua rellevància. L’estudi se centra en una família d’enzims, les cisteïna proteases, les quals tenen la capacitat de trencar proteïnes, és a dir, de degradar-les. 
El catedràtic del Departament de Química Física i Analítica recorda, paral·lelament, que el seu equip treballa amb mètodes computacionals en estudiar com funcionen aquestes complexes màquines moleculars a escala atòmica. «La nostra missió és trobar els mecanismes per atacar les proteases dels virus o paràsits amb la finalitat de bloquejar la seua rèplica, però que no afecten enzims similars que tenim al cos humà», argumenta Moliner.
El treball publicat recentment —del qual són coautors l’investigador Kemel Arafet, integrant del grup de Bioquímica Computacional, i el professor Florenci V. González, qui lidera el grup de Química Orgànica i Mèdica a l’UJI— és un estudi computacional que il•lustra com es pot inhibir l’activitat de tres proteases, dos de paràsits i la tercera, humana. Fent ús de càlculs que combinen la mecànica quàntica i la mecànica clàssica, s’ha pogut explorar el mecanisme d’inhibició complet dels tres enzims mitjançant compostos de dipeptidil nitroalquens i identificar les diferències entre aquestes a escala atòmica.
DISSENY RACIONAL DE NOVES MOLÈCULES
Els resultats han confirmat que la inhibició de l’activitat de les cisteïna proteases es produeix per la formació d’un enllaç covalent entre l’enzim i l’inhibidor. Moliner ressalta que han provat que els compostos dipeptidil nitroalquens «són molt més eficients per a les cisteïnes proteases dels paràsits que per a la dels humans, la qual cosa està en total correspondència amb les dades experimentals disponibles i obre la porta al disseny racional de noves molècules amb activitat inhibidora selectiva contra les proteases dels patògens estudiats». «Precisament, aquest estudi ha donat peu perquè, en aquest, moment estem estudiant un altre enzim de la mateixa família; la cisteïna proteasa SARS-CoV-2 Mpro que és clau en la rèplica del virus responsable de la COVID-19», afegeix el catedràtic.
Tot l’equip responsable d’aquesta investigació està molt satisfet perquè, com apunta Moliner, «les nostres conclusions han sigut utilitzades com a guia per a dissenyar noves molècules, les quals ja han sigut sintetitzades pel grup del professor F. González i la seua activitat biològica està sent comprovada pel grup de la doctora T. Schirmeister de la Universitat de Mainz».
Vicent Moliner és catedràtic de Química Física de la Universitat Jaume I i director del grup de Bioquímica Computacional. Es dedica al desenvolupament i aplicació de mètodes teòrics per a l'estudi de processos biològics mitjançant simulacions amb ordinadors de grans prestacions. Recentment, aquest grup de l’UJI va revelar com funcionen els enzims en sistemes relacionats amb processos degeneratius com la malaltia d'Alzheimer. Les seues línies de recerca es centren en el coneixement dels processos de catàlisi en sistemes biològics a escala molecular i la seua aplicació, en col·laboració amb altres grups, en el disseny de nous materials per a la seua utilització en la biomedicina o la biotecnologia, com ara els nous agents farmacològics per a inhibir l’activitat enzimàtica o el disseny de nous enzims.
Llicenciat en Química per la Universitat de València i doctor en la mateixa disciplina per l’UJI, va realitzar la seua estada postdoctoral a la Universitat de Bath (Regne Unit). Des d’aleshores, ha fet múltiples estades d'investigació en universitats i centres d'investigació d'Espanya, el Regne Unit, Suècia, França o Polònia, a més de ser professor visitant en la Universitat Tecnològica de Łódź (Polònia, 2009) i en la Universitat de Bath (Regne Unit, 2017). És membre de la Reial Societat Espanyola de Química, de la Societat Biofísica d'Espanya, de l’American Chemical Society dels Estats Units i Fellow de la Reial Societat de Química del Regne Unit.
El catedràtic de l’UJI Vicent Moliner és autor d'un llibre, vuit capítols de llibre i prop de 200 articles d'investigació en revistes com ara Nature Chemistry, Nature Communications, J. American Chemical Society, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Chemical Science, Angew. Chemie, Chemistry Eur. J. o ACS Catalysis. Quant a reconeixements, Moliner ha rebut diversos guardons com ara el David Parkin Visiting Professor, per la Universitat de Bath en 2017, el Premi a l’Excel·lència Investigadora 2019, atorgat la Reial Societat Espanyola de Química, o el premi Radio Castellón Ciència 2019.
 
Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Studies of the Mechanism of Cysteine Proteases Inhibition by Dipeptidyl Nitroalkenes. Kemel Arafet; Florenci V. González; Vicent Moliner. Chemistry. A European Journal. DOI: 10.1002/chem.201904513

Español:
El grupo de investigación de Bioquímica Computacional de la Universitat Jaume I (UJI), liderado por el catedrático de Química Física Vicent Moliner, avanza en el diseño de nuevas moléculas para sintetizar medicamentos que puedan servir para tratar enfermedades infecciosas provocadas por parásitos, como la enfermedad de Chagas que afecta a entre 7 y 8 millones de personas, principalmente en países latinoamericanos; la enfermedad del sueño, endémica en algunas regiones del África subsahariana y con una población en riesgo de unos 70 millones en 36 países, o también la COVID-19. El objetivo es diseñar moléculas que inhiban selectivamente la actividad de los patógenos sin provocar efectos secundarios a los humanos.
Los últimos resultados del grupo se han publicado en la revista Chemistry. A European Journal. El trabajo, a su vez, ha sido considerado como hot paper por los editores y ha sido seleccionado por su relevancia para ser portada de la publicación científica. El estudio se centra en una familia de enzimas, las cisteína proteasas, que tienen la capacidad de romper proteínas, es decir, de degradarlas.
El catedrático del Departamento de Química Física y Analítica recuerda, además, que su equipo trabaja con métodos computacionales para estudiar cómo funcionan estas complejas máquinas moleculares a escala atómica. «Nuestra misión es encontrar los mecanismos para atacar las proteasas de los virus o parásitos con el fin de bloquear su réplica, pero que no afectan enzimas similares que tenemos en el cuerpo humano», argumenta Moliner.
El trabajo publicado recientemente —del que son coautores el investigador Kemel Arafet, integrante del grupo de Bioquímica Computacional, y el profesor Florenci V. González, quien lidera el grupo de Química Orgánica y Médica a la UJI— es un estudio computacional que ilustra cómo se puede inhibir la actividad de tres proteasas, dos de parásitos y la tercera, humana. Haciendo uso de cálculos que combinan la mecánica cuántica y la mecánica clásica, se ha podido explorar el mecanismo de inhibición completo de las tres enzimas mediante compuestos de dipeptidil nitroalquenos e identificar las diferencias entre estas a escala atómica.
DISEÑO RACIONAL DE NUEVAS MOLÉCULAS
Los resultados han confirmado que la inhibición de la actividad de las cisteína proteasas se produce por la formación de un enlace covalente entre la enzima y el inhibidor. Moliner resalta que han probado que los compuestos dipeptidil nitroalquenos «son mucho más eficientes para las cisteínas proteasas de los parásitos que para la de los humanos, lo cual está en total correspondencia con los datos experimentales disponibles y abre la puerta al diseño racional de nuevas moléculas con actividad inhibidora selectiva contra las proteasas de los patógenos estudiados». «Precisamente, este estudio ha dado pie a que en este momento estemos estudiando otra enzima de la misma familia; la cisteína proteasa SARS-CoV-2 Mpro que es clave en la réplica del virus responsable de la COVID-19», añade el catedrático.
Todo el equipo responsable de esta investigación está muy satisfecho porque, como apunta Moliner, «nuestras conclusiones han sido utilizadas como guía para diseñar nuevas moléculas, que ya han sido sintetizadas por el grupo del profesor F. González y su actividad biológica está siendo comprobada por el grupo de la doctora T. Schirmeister de la Universidad de Mainz».
Vicent Moliner es catedrático de Química Física de la Universitat Jaume I y director del grupo de Bioquímica Computacional. Se dedica al desarrollo y aplicación de métodos teóricos para el estudio de procesos biológicos mediante simulaciones con ordenadores de grandes prestaciones. Recientemente, este grupo de la UJI reveló como funcionan las enzimas en sistemas relacionados con procesos degenerativos como la enfermedad de Alzheimer. Sus líneas de investigación se centran en el conocimiento de los procesos de catálisis en sistemas biológicos a escala molecular y su aplicación, en colaboración con otros grupos, en el diseño de nuevos materiales para su utilización en la biomedicina o la biotecnología, como por ejemplo, los nuevos agentes farmacológicos para inhibir la actividad enzimática o el diseño de nuevas enzimas.
Licenciado en Química por la Universitat de València y doctor en la misma disciplina por la UJI, realizó su estancia postdoctoral en la Universidad de Bath (Reino Unido). Desde entonces, ha hecho múltiples estancias de investigación en universidades y centros de investigación de España, el Reino Unido, Suecia, Francia o Polonia, además de ser profesor visitante en la Universidad Tecnológica de Łódź (Polonia, 2009) y en la Universidad de Bath (Reino Unido, 2017). Es miembro de la Real Sociedad Española de Química, de la Sociedad Biofísica de España, de la American Chemical Society de los Estados Unidos y Fellow de la Real Sociedad de Química del Reino Unido.
El catedrático de la UJI Vicent Moliner es autor de un libro, ocho capítulos de libro y cerca de 200 artículos de investigación en revistas como es el caso de Nature Chemistry, Nature Communications, J. American Chemical Society, Proc. Nato. Acad. Sci. USA, Chemical Science, Angew. Chemie, Chemistry Eur. J. o ACS Catalysis. En cuanto a reconocimientos, Moliner ha recibido varios galardones como, por ejemplo, el David Parkin Visiting Profesor, por la Universidad de Bath en 2017, el premio a la Excelencia Investigadora 2019, otorgado la Real Sociedad Española de Química, o el premio Radio Castellón Ciencia 2019.
 
Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Studies of the Mechanism of Cysteine Proteases Inhibition by Dipeptidyl Nitroalkenes. Kemel Arafet; Florenci V. González; Vicent Moliner. Chemistry. A European Journal. DOI: 10.1002/chem.201904513