22 de Enero del 2013

Los octocorales (organismos coloniales formados por pequeños pólipos con ocho tentáculos cada uno) muestran un sorprendente repertorio de compuestos químicos capaces de combatir problemas de salud.

El más representativo es el Pseudopterogorgia elisabethae, el segundo más abundante en los arrecifes coralinos de los océanos Índico, Pacífico y Atlántico.

En la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá, varias investigaciones, mediante ensayos in vivo e in vitro, han estudiado la actividad biológica de este organismo (conocido como pluma de mar) y han descubierto propiedades antiinflamatorias, antioxidantes, antibacterianas, antifouling (que impiden que se formen películas o se adhieran microorganismos en las embarcaciones) y citotóxicas sobre varias líneas tumorales cancerígenas.

Esta tarea está a cargo del grupo de Estudio y Aprovechamiento de Productos Naturales Marinos y Frutas de Colombia, del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias. Sus investigadores han estudiado por cerca de diez años poblaciones de P. elisabethae del Archipiélago de San Andrés y Providencia.

Pero los análisis van más allá. El grupo de Farmacogenética del Departamento de Farmacia decidió ponerse la escafandra y sumergirse en el profundo universo marino de las plumas de mar, con el objeto de caracterizar su metagenoma (el genoma de una comunidad de organismos determinada) y su ecosistema coralino.

El objetivo es encontrar genes y perfiles metabólicos secundarios (relacionados con el normal funcionamiento del metabolismo animal) que proporcionen candidatos cuya bioprospección farmacéutica y cosmética sea positiva, así como entender la biodiversidad de la comunidad a nivel genómico y organísmico.

Bioinformática

El profesor Fabio Aristizábal, director del Instituto de Biotecnología de la UN y cabeza de esta investigación, cuenta que aislaron el ADN total (metagenoma) de un amplio grupo de microorganismos y lo secuenciaron para analizar sus materiales genéticos.

“Empleamos herramientas moleculares y bioinformáticas de última generación para ejecutar varios procesos: remover los datos no informativos o defectuosos; organizar las secuencias, según la coincidencia entre ellas, para ensamblar segmentos adyacentes; y reconstruir parte de los genomas presentes en la muestra”, explica.

Así, pudieron determinar que la cantidad de información presente en la muestra es realmente colosal, por lo cual no es plausible reconstruir genomas completos. Sin embargo, identificaron materiales genéticos de al menos dos tipos de eucariotas (células con núcleo definido): un alga y un coral.

“Los análisis muestran que los dos organismos viven en una relación de simbiosis –en la cual ambos se benefician– que involucra moléculas sujetas a respuestas ambientales, con especial atención a la protección de la radiación ultravioleta e inmunidad innata, toda vez que parecen requerir uno del otro al tener rutas metabólicas complementarias”, afirma.

A este respecto, destaca que es imprescindible usar tecnologías de última generación que pueden evaluar información genómica total –pues procesan millones de datos–, para detectar capacidades de producir, a nivel biológico, sustancias con un potencial uso biotecnológico en medicamentos, alimentos y cosméticos. “Tal vez los más interesantes son los que permiten la producción de moléculas potencialmente fotoprotectoras”, asegura.

Ingeniería metabólica

Este trabajo científico es financiado por Colciencias, y en él también participan los investigadores Guillermo G. Torres, del Instituto de Biotecnología; Daniela Díaz y Nicolás Salcedo, del Departamento de Biología; y Carmenza Duque, del Departamento de Química, quien es la experta principal.

“Aproximaciones de este tipo permitirán el desarrollo futuro de la ingeniería metabólica hasta obtener sistemas que permitan producir metabolitos de interés en cantidades suficientes para estudiarlas y utilizarlas sin dañar los organismos. Si se hiciese de la fuente natural, llevaría muy posiblemente a la devastación del material biológico”, señala el profesor Aristizábal.

Si bien los científicos reconocen que es difícil calcular los costos de estos adelantos, creen que son mucho más bajos que los de las metodologías clásicas de bioprospección. Además, este tipo de aproximaciones tienen menores impactos ambientales y permiten hacer análisis amplios del potencial bioquímico presente en una comunidad biológica ambiental.

La investigación ya entregó resultados preliminares sobre el primer borrador del metagenoma de la comunidad coralina de pluma de mar del Caribe colombiano, cuya información proporciona las bases para futuros estudios en esta área.

Por su innovación científica, este trabajo obtuvo el premio internacional del XV Congreso de la Federación Farmacéutica Suramericana (2012) a la investigación científica.

Créditos: http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/inicio.html