Wei W. Chen, investigador de IQS, premiado por la RSEQ y Lilly

Wei Wen Chen, doctorando de IQS y del Instituto de Química Avanzada de Catalunya IQAC-CSIC, recibió uno de los tres premios concedidos en la XXI edición de los Premios de Investigación para Alumnos de Doctorado, que organizan la Real Sociedad Española de Química (RSEQ) y la empresa farmacéutica Lilly España. Estos premios, convocados anualmente, reconocen los logros de estudiantes que están cursando su tesis doctoral en las áreas de Química Orgánica, Farmacéutica o Analítica y son miembros de la RSEQ. El premio es un apoyo económico por importe de 2000 euros.

Igual que en el caso de los otros dos premiados, la tesis doctoral de Wei Wen Chen está centrada en el desarrollo de herramientas avanzadas de metodología sintética, buscando que los procesos de síntesis de fármacos sean más sostenibles. Su tesis, codirigida por la Dra. Ana Belén Cuenca, profesora del Departamento de Química Orgánica y Farmacéutica de IQS, y por el Dr. Alexander Shafir, investigador del IQAC – CSIC, versa sobre la gran versatilidad sintética que presentan una serie de derivados halogenados en estado hipervalente al ponerlos en contacto con especies nucleófilas de silicio y/o boro, todo ello orientado a desarrollar nuevas reacciones de funcionalización C-H de arenos que generan  arquitecturas moleculares complejas especialmente versátiles.

La tesis de Wei W. Chen forma parte del proyecto BiSiBonds que llevan a cabo conjuntamente los Dres. Cuenca y Shafir desde IQS – Grupo CRISOL  y el IQAC-CSIC.

Entrevistamos a Wei W. Chen y a sus codirectores de tesis con motivo de la consecución de este premio.

¿Qué ha supuesto para ti, Wei, la recepción de este premio?

Wei.  Es un premio y un reconocimiento que tiene muchas implicaciones, tanto en lo personal como en lo profesional. Por un lado, proporciona una mayor visibilidad y un gran respaldo al trabajo que realizamos, tanto yo como mis compañeros, en el área de la metodología sintética. Y pone de manifiesto la gran importancia que tiene la investigación básica, no solo en el contexto académico, sino también en el entorno industrial.

“Este premio proporciona un gran respaldo al trabajo que realizamos en el grupo en el área de la metodología sintética”

Al mismo tiempo, tiene un gran impacto en mi propia carrera científica, y me proporciona una importante dosis de motivación para seguir más allá en este camino de la investigación. ¡Estoy muy contento, de verdad!

Tu tesis está centrada en el área de la metodología sintética. Explícanos brevemente el objetivo que persigues.

Wei. De forma simplificada y resumida, esta investigación está basada en el desarrollo de herramientas sintéticas para explorar nuevas transformaciones y modificar, a partir de especies de halógeno hipervalente, enlaces químicos como pueden ser los enlaces carbono – hidrógeno, unos enlaces muy difíciles de modificar por metodologías ‘clásicas’ que requieren condiciones de reacción ‘forzosas’, uso de metales de transición y en muchas ocasiones acompañadas de bajos niveles de selectividad, ya que el enlace C-H es el más abundante en las moléculas orgánicas. Por el contrario, nuestra propuesta nos permite buscar nuevas estrategias de acoplamiento de forma eficiente, selectiva y en condiciones suaves.

En el caso concreto de mi tesis, hemos desarrollado metodologías para poder modificar diferentes posiciones C-H de un anillo aromático de manera selectiva mediante el uso de yodo hipervalente, un halógeno muy versátil en química sintética, consiguiendo incorporar de forma selectiva funcionalizaciones de gran interés.

Los tres premios que concedieron la RSE junto con la empresa Lilly estaban todos orientados en la misma dirección, hacia la metodología sintética. ¿Por qué dirías que despierta tanto interés esta área del conocimiento en el sector farmacéutico?

Wei. Como ya he comentado, estos premios, que coinciden en el área de la metodología sintética, ponen de manifiesto la importancia que tiene la investigación básica tanto en el contexto académico como en el mundo industrial. Los otros dos jóvenes galardonados también desarrollan su investigación en esta área, llevando a cabo transformaciones mediante catálisis con metales de transición, que también está muy valorada actualmente en la industria farmacéutica, y catálisis fotoquímica, muy interesante también por llevar a cabo la activación de enlaces mediante la utilización de luz. El sector farmacéutico ve en todo esto grandes oportunidades, y es muy importante que reconozcan este tipo de investigaciones.

Tener una transformación como la que planteamos, que implica la introducción de un halógeno, sin metales de transición y con gran selectividad, que no necesita activación previa, es una herramienta de síntesis muy potente.

“Una transformación de gran selectividad como la que planteamos es una herramienta de síntesis muy potente”

Dra. Cuenca. Las empresas farmacéuticas saben que necesitan más herramientas metodológicas para preparar los fármacos, que no tienen suficiente con las que tienen disponibles y buscan cada vez más que la transformación de un fármaco, de un API, sea más específica y se lleve a cabo en condiciones más suaves y sostenibles. Valoran nuestra propuesta de ‘construir los enlaces de una forma más eficaz’, siempre pensando en el futuro escalado del proceso, con aspectos como ahorro de etapas de purificación, procesos más versátiles y respetuosos con el medioambiente, etc.

La selectividad de nuestro método es muy importante, la capacidad de poder crear un nuevo enlace a partir de un enlace C-H (uno de los enlaces más inertes que existe en química orgánica) es muy interesante. La posibilidad de introducir un sustituyente, sin necesidad de activación previa del sustrato, supone un ahorro de pasos de síntesis y, consecuentemente, de coste del proceso global.

“La posibilidad de introducir un sustituyente, sin necesidad de activación previa del sustrato, supone un ahorro de pasos de síntesis y, consecuentemente, de coste del proceso global”

Dr. Shafir. Yo añadiría que, además del tema del escalado, el hecho de poder generar muchas estructuras con esta metodología tiene un gran valor, porque uno de los grandes costes del desarrollo de un fármaco es poder encontrar, entre muchos compuestos, la molécula que tiene actividad. Nuestra metodología permite generar de forma rápida una familia de estructuras de gran complejidad molecular (desde el punto de vista de versatilidad) y disponer fácilmente de librerías de compuestos. Con pequeñas modificaciones del nucleófilo, se pueden lograr diferentes selectividades en las posiciones que se desee, con elevada versatilidad. Podemos, en definitiva, conseguir ‘complejidad’ (acceso a muchos compuestos distintos), de una forma limpia (sin tener mezclas en cada transformación) y muy eficaz.

“Nuestra metodología permite generar de forma rápida una gran complejidad molecular y disponer fácilmente de librerías de compuestos, de forma muy eficaz”

Dra. Cuenca. El hecho que una empresa como Lilly reconozca y valore los puentes que existen entre el desarrollo básico que se lleva a cabo académicamente y la implementación industrial, es muy importante. Y además ¡los premia! ¡Y deciden visibilizar y premiar la investigación y el esfuerzo!

Es el segundo premio que te dan a ti en esta innovadora área de investigación, ¿verdad Wei?

Wei. Sí. Con mi TFM “Reacción de alilación de enlaces carbono-hidrógeno aromáticos dirigida por yodo”, me concedieron un premio Arquímedes en el 2019, al mejor trabajo de investigación en el área de Química a nivel estatal.

Y, finalmente, pregunta para los directores. ¿Qué supone contar con un colaborador de la talla de Wei Wen Chen? ¿Ha sido un eslabón esencial en la construcción de vuestro grupo?

Dr. Shafir. ¡Es una satisfacción máxima! Wei y Raúl son los primeros doctorandos en nuestro proyecto BiSiBonds, que nació en 2017, fruto de la colaboración entre IQS y el IQAC. Ambos provienen del Máster de Química Farmacéutica de IQS-URL, lo cual refleja también la gran calidad del mismo. Y les agradecemos mucho su trabajo como ‘iniciadores’ de esta línea de investigación… ¡Han trabajado mucho y muy bien! Y nos han ayudado a establecer firmemente esta plataforma, que esperamos sea muy exitosa.

Dra. Cuenca. Es un auténtico lujo tener un estudiante como Wei que esté interesado genuinamente por la química y por el proceso químico que tiene en frente. Además, en su caso, se combina este interés con unas habilidades ‘manuales’ increíbles, porque estas especies de yodo hipervalente tienden a reducirse rápidamente y no siempre es fácil aprender a manejarlas. ¡A veces es casi un ‘prestidigitador’!

En mi opinión, es importante destacar de nuevo el hecho que Wei es ‘fruto’ del Máster de Química Farmacéutica de IQS. El hecho que esta investigación se vea premiada, tanto por la RSEQ como por una gran compañía farmacéutica, es también un éxito y una validación del programa de máster que impartimos.  Así que, me gustaría acabar agradeciendo el apoyo institucional de IQS y del IQAC a nuestra plataforma, además del premio recibido de la RSEQ y Lilly.

“El hecho que esta investigación se vea premiada es también un éxito y una validación de nuestro programa de Máster de Química Farmacéutica”