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ANALIZA UNIVERSITARIA A ESTEROIDES COMO MODULADORES DEL DOLOR

 
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analizaesteroides04 de agosto de 2014

Sara Luz Morales Lázaro, investigadora asociada del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, obtuvo una de las cinco Becas para Mujeres en la Ciencia L’Oréal–UNESCO-AMC, que le servirá para impulsar su naciente carrera científica.

Con este estímulo económico, la universitaria adquirirá material y equipo para desarrollar el proyecto Estudio de Esteroides como Moduladores del Dolor Mediado a través del Canal TRPV1.

Trabajamos desde hace un año para entender cómo el canal TRPV1 (sensor molecular de estímulos nocivos) puede ser modulado por neuroesteroides, hormonas sintetizadas en el sistema nervioso. Está presente en las terminales relacionadas. Se trata de un portal del dolor porque es la entrada de estímulos nocivos, como compuestos químicos irritantes (por ejemplo la capsaicina, presente en los chiles), cambios en el pH, temperaturas elevadas y algunos compuestos liberados durante procesos de inflamación.

Estos estímulos activan al canal TRPV1 para propagar y enviar una señal al cerebro y desencadenar una respuesta dolorosa, indicó.

Lo que hicimos fue ver qué hormona del tipo neuroesteroide regula negativamente al canal y fue interesante encontrar que si a animales de la misma especie, pero uno macho y otro hembra, se les inyecta capsaicina en las patas, a la última le duele menos, explicó.

Al parecer, el componente hormonal genera una menor respuesta, por lo que planteamos que como la progesterona diferencia a un género de otro, es factible experimentar para ver si inhibe al canal, dijo.

Así, nos preguntamos si ésta evita que el canal TRPV1 se active y nos dimos cuenta de que no era así. Pero ¿qué pasa si el canal está en menor cantidad en la terminal nerviosa? Sería otro mecanismo para evitar que se cense un estímulo nocivo, señaló.

Al hacer más pruebas vimos que la progesterona disminuye la expresión de la proteína TRPV1; por tanto, no es un mecanismo de cerrado del canal, aunque ocasiona que éste se exprese en menor cantidad, agregó.

La beca otorgada nos permitirá comprar reactivos y materiales para desarrollar nuestra línea de investigación, afirmó.

La beca

La beca para Mujeres en la Ciencia L’Oréal–UNESCO-AMC es una aportación valiosa por muchas razones. “No sólo es una forma de obtener recursos para investigar, sino que nos permite darnos a conocer en el ámbito científico”, consideró.

También fortalece los equipos con estudiantes o jóvenes investigadores y, al mismo tiempo, constata que lo que hacemos es relevante y que la ciencia es una de las áreas con mayor equidad de género.

créditos: UNAM-DGCS-444-2014

LA TAURINA PARTICIPA EN EL DESARROLLO Y PROLIFERACIÓN DE CÉLULAS TRONCALES NEURALES

 
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taurinaenelcerebroLa taurina, un aminoácido presente en los tejidos de muchos animales y participante en la regulación del volumen de agua dentro de las células, también tiene una función importante en el desarrollo y la proliferación de las células troncales neurales.

Esto fue descubierto, durante su investigación doctoral, por Reyna Hernández Benítez, bióloga y doctora en ciencias biomédicas, así como alumna de la investigadora emérita Herminia Pasantes Ordóñez, del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM.

Por este hallazgo obtuvo el Premio Weizmann 2013 a la Mejor Tesis de Doctorado en Ciencias Naturales, que otorgan la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y la Asociación Mexicana de Amigos del Instituto Weizmann de Ciencias.

Más células, mejores cultivos

En su tesis doctoral, Hernández Benítez indagó el rol de la taurina en las células troncales, en especial en las neurales.

“Las troncales abundan durante el desarrollo del sistema nervioso, así que las utilizamos para conocer el papel de la taurina en las células neurales desde antes de que ocurra la diferenciación celular”, explicó en entrevista.

Con el uso de un sistema de cultivo in vitro llamado de “neuroesferas”, la estudiante estableció el plantío para obtener células troncales y progenitoras neurales provenientes de un modelo embrionario de ratón. “El proyecto inicial era observar el papel de la taurina en ese cultivo, en un ambiente controlado”, relató.

Recientemente, el científico mexicano Arturo Álvarez Buylla descubrió que las células troncales no son exclusivas de los embriones, sino que también están presentes en el cerebro adulto y aportan nuevas generaciones de neuronas.

Reyna Hernández incorporó este hallazgo a su investigación al explorar el rol de la taurina en las células troncales extraídas de cerebros de ratones adultos y amplió sus experimentos in vitro a células fetales humanas, algo que logró hacer en una estancia de investigación en el Hospital Infantil de Michigan, Estados Unidos.

“Con nuestro modelo indagamos qué pasa con la taurina en las células embrionarias de ratón y en las células de adulto. A ambas les pusimos ese aminoácido para saber qué ocurre antes de la diferenciación”, el resultado fue sorprendente, pues aumentó al doble y hasta el triple el número de células en los cultivos, explicó.

Asimismo, estudió los mecanismos del aumento en la cantidad de células y encontró que en presencia de la taurina aumenta la proliferación celular. “Participa en la proliferación y la mejora, aunque no es un factor único en ese proceso. También mejora la viabilidad, lo que se comprobó porque las células troncales sobrevivían más en presencia del aminoácido”, detalló.

En la última parte de su investigación, abordó el mecanismo de proliferación que se relaciona con la mitocondria, un pequeño organelo presente dentro de las células. “La taurina hace que la actividad mitocondrial sea más eficiente, lo que crea mejores condiciones para todo el sistema, el cual produce más células”, resumió.

Algo que llamó la atención de la joven científica es que la diferenciación neuronal en presencia del aminoácido es mayor en las células fetales humanas que en las de ratón. Además, también les ayuda a conservarse. Aunque falta indagar más al respecto, Hernández Benítez lo atribuye a la plasticidad del cerebro humano, capaz de aprovechar al máximo cualquier beneficio adicional.

Por lo pronto, estos resultados pueden servir para mejorar las condiciones de los cultivos in vitro y, a futuro, podrían ayudar en algunas terapias de reemplazo celular.

El Premio Weizmann

El sinodal y revisor de la tesis, Ernesto Maldonado, investigador del IFC, consideró que el trabajo era lo suficientemente completo para competir por el Premio Weizmann y recomendó a la estudiante inscribirlo. “Yo no lo había pensado, pero me siento muy contenta de haber ganado”, comentó la científica.

Antes de concluir su licenciatura en Biología, Reyna cursó un taller de investigación, en el que decidió tomar un posgrado y dedicar su vida académica a la investigación. Ahí conoció a Herminia Pasantes, quien la involucró en el estudio de la taurina. “Ella es un modelo a seguir, me inspira”, finalizó.

Créditos: UNAM-DGCS-262-2014

MÉXICO REQUIERE LEGISLAR LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA CON CÉLULAS TRONCALES

 
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celulastroncalesEn México, la legislación para utilizar células troncales de origen embrionario es dispersa e insuficiente. Además, distintos sectores y grupos sociales impiden trabajos científicos con estos elementos, advirtió Ingrid Brena Sesma, del Instituto de Investigaciones Jurídicas (IIJ) de la UNAM.

La regulación en el ámbito debe sustentarse en un trabajo legislativo democrático y laico que respete la libertad de investigación y establezca las condiciones adecuadas para realizarla. Sólo puede ejercerse en un Estado que no admite imposiciones ni trabas religiosas, subrayó al participar en el Taller Aspectos Éticos y Legales de la Investigación con Células Troncales y de la Neuroética.

En el encuentro, organizado por el Instituto de Fisiología Celular (IFC) de esta casa de estudios y el Instituto para la Ciencia, Ética e Innovación (ISEI, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Manchester, Inglaterra, señaló que los reglamentos, leyes y códigos existentes se refieren a la utilización de células troncales en terapias, pero no al uso con fines de investigación.

La coordinadora del Núcleo de Estudios en Salud y Derecho del IIJ, estableció que la legislación de las tareas con células troncales embrionarias debe estar apuntalada en información científica que permita el desarrollo de los trabajos en beneficio de la sociedad.

Frente a vacíos legales que generan incertidumbre se requiere establecer una regulación específica, sin que tal acción frene los avances científicos. Es necesario legislar con sensibilidad para no coartar la libertad de investigación dirigida a reducir el dolor, curar enfermedades o asegurar mejores condiciones de vida para el humano y salvaguardar valores dignos de protección.

Al respecto, María de Jesús Medina Arellano, de la Universidad Autónoma de Nayarit, aludió a la pertinencia de adoptar una regulación basada en principios, indispensable para solucionar la falta de actualización de las normas existentes a la velocidad de los avances y que facilita el mejoramiento de los centros de estudio.

En el Auditorio Antonio Peña Díaz del IFC, sostuvo que la adopción de principios mínimos para una evaluación ética y efectiva, con mecanismos de seguimiento e intercambio de información, garantizaría el respeto a los pacientes e impulsaría la investigación con células troncales en México.

Aspectos científicos y éticos

En su oportunidad, Rubén Lisker, emérito de la Facultad de Medicina (FM) de la UNAM, mencionó que distintos sectores de la sociedad mexicana esgrimen argumentos éticos contra el uso de estas células troncales con fines de investigación. Es más falto de ética no utilizarlas con estos propósitos que evitar la posibilidad de curar padecimientos para los que actualmente no hay tratamientos, consideró.

Los avances en este ámbito se detienen al considerar al cigoto como un humano que debe protegerse. Un blastocisto no es persona porque las conexiones entre la médula espinal con la corteza cerebral se establecen entre las semanas 25 y 29 de la gestación; sin éstas no se siente ni piensa, características distintivas de nuestra especie, explicó.

El también director de Investigación del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, subrayó que el cigoto es, en potencia, un individuo y el respeto que merece es proporcional a su grado de desarrollo.

Para hablar de existencia humana se requiere que el feto tenga actividad cerebral, lo que descarta argumentos como que la vida inicia a partir de la concepción. Esta idea se complementa con el criterio de muerte cerebral, utilizado para donar órganos vitales, afirmó.

“¿Qué es más reprobable y falto de ética, impedir investigación con posibilidad de curar o mejorar a millones de personas con padecimientos devastadores o evitar el uso de embriones sobrantes de procesos de fertilización asistida por su potencialidad de convertirse en humanos, cuando en realidad están programados para desecharse?”, cuestionó.

Creación de quimeras

En su oportunidad, César Palacios, quien realiza estudios de doctorado en el Instituto para la Ciencia, Ética e Innovación de la Universidad de Manchester, Inglaterra, expuso que la creación de quimeras a partir de células troncales es útil para producir vacunas o estudiar la formación de tumores.

Son organismos biológicos compuestos a nivel celular por un mosaico de células con origen genealógico distinto. Se forman al unir dos embriones de especies diferentes o si a un animal se le injertan células de individuos tomados de otras especies, refirió.

Los argumentos en contra tienen como eje la dignidad humana. Ésta no sería socavada por transferir las funciones psicológicas emergentes y supracelulares humanas a un sujeto de experimentación, que en consecuencia poseería las mismas capacidades, sino por el tratamiento que dicha quimera recibiera por agentes morales, sostuvo.

Créditos: UNAM-DGCS-049-2014

CREAN EN LA UNAM, CHIPS PARA DETECTAR ORGANISMOS PATÓGENOS

 
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En la Unidad de Microarreglos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, un equipo de científicos encabezados por Jorge Ramírez Salcedo, creó chips para identificar organismos patógenos en humanos, animales y alimentos.
Se trata de un sistema de bajo costo, poderoso, capaz de detectar hasta 28 patógenos (entre ellos, Mycobacterium tuberculosis o Escherichia coli) en una sola prueba; además, es rápido, pues arroja resultados en cuestión de horas, a diferencia de estudios bacteriológicos convencionales que tardan, por lo menos, tres días.
Los universitarios no sólo desarrollaron esas herramientas que, mediante un número, identifican a cada organismo dañino, sino los aparatos para leerlos, denominados DCR3 y DCR5, que ya cuentan con una solicitud de patente nacional y, próximamente, una internacional.
Además, a partir de esta tecnología se creó Digital Chip Readers de México, con el apoyo de la incubadora de empresas InnovaUNAM, que será la encargada de fabricar los equipos. Se espera que los primeros salgan a la venta para finales de enero de 2014, informó el científico.
Lo pequeño puesto en orden
La Unidad de Microarreglos (micro, pequeño; arreglo, puesto en orden) no sólo es única en la Universidad, sino en México, incluso, brinda servicio a diversos países de América Latina. Sólo ahí se fabrican esos pequeños dispositivos.
De modo tradicional, se utilizan para reconocer la presencia y actividad de los genes, pero Jorge Ramírez y sus colaboradores decidieron aprovechar que, así como la información genética sirve para pruebas legales y de paternidad, por ejemplo, puede ser útil para identificar organismos.
Se trata de pequeñas láminas plásticas o de vidrio donde se hallan cuadritos que, a su vez, se forman por alícuotas (gotitas) de ADN de un gen en particular. De ese modo, es una sola laminilla o slide puede haber hasta 48 mil sondas o moléculas de ADN.
Todos los seres vivos tienen ADN y las pequeñas diferencias de éste producen la diversidad biológica existente. Así, “aprovechamos para crear una herramienta que no sólo nos permita identificar los genes, sino los organismos, en específico patógenos”. Los universitarios cuentan con marcadores para Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shigella y Vibrio Cholerae, entre otros.
El sistema es sencillo. A cada organismo corresponde un número; ello se logra “escribiéndolo” con pequeñísimas gotas de su propio ADN con ayuda de un robot. “Acomodamos los puntos para que se vieran números como en los relojes digitales”.
Luego, para que los puntitos se hagan evidentes, se amplifica el ADN con ayuda de un termociclador y se le coloca una molécula “marcador” fluorescente que permite leer el número correspondiente en un monitor, sea de una televisión convencional o de una computadora.
En un solo chip se pueden colocar hasta 28 números diferentes, de forma que se “enciendan” los correspondientes a los patógenos presentes en la muestra (sangre, saliva, heces o exudados).
Asimismo, en cada laminilla caben 12 chips que permiten analizar 12 muestras biológicas diferentes. Ello significa que en una caja de 25 laminillas se tendría el resultado de 300 muestras analizadas para 28 organismos (ocho mil 400 pruebas en una cajita de 25 chips).
El equipo de lectura, (DCR3 o DCR5, uno para cada colorante, azul o rojo, que marca el ADN) tiene un interruptor y una perilla para introducir las muestras. “Para hacerlo económico, le quitamos motor, sistemas electrónicos, computadoras o software especializado; lo hicimos simple y fácil de utilizar”. Además es compacto y portátil, pesa sólo dos y medio kilogramos.
Así, el operador sólo requiere manejar los reactivos químicos para colocar las muestras y saber leer los números. Por ello, el equipo cuesta cinco veces menos que los comerciales y proporciona los resultados en cinco horas.
Por ejemplo, en la industria ganadera un problema fundamental es la detección oportuna y confiable de Mycobacterium tuberculosis. Hasta ahora, el método más aceptado para su detección y diagnóstico es la prueba de la tuberculina, que en ocaciones puede dar falsos positivos y depende del tiempo de respuesta del individuo. Con la tecnología digital de microarreglos, si aparece la serie de números 7, 6, 7, la muestra estará contaminada por esta micobacteria y el resultado se obtiene en no más de cinco horas.
Lo importante en este caso es descartar que el animal tenga o no tuberculosis, para que no sea sacrificado de manera inútil. “Para los ganaderos es importante evitar pérdidas y con el DCR puede lograrse”. La prueba está casi terminada y será llevada a campo, al Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Animal en el Altiplano, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, en Tequisquiapan, Querétaro.
En tanto, el trabajo con enterobacterias se dirige, en específico, a la industria alimentaria, con la meta de que garantice la sanidad en sus procesos productivos. Ello es fundamental, no sólo para los exportadores de productos naturales, frutas o verduras, que se enfrentan a los análisis de la Food and Drug Administration de Estados Unidos, sino para la salud de los consumidores.
Otros campos por abordar son el de los quirófanos y las áreas donde se preparan los alimentos en los hospitales públicos y privados, para prevenir infecciones intrahospitalarias.
Para ello y con apoyo de la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM, se tuvo un acercamiento con autoridades del Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria, con la Secretaría de Salud y la Comisión Federal para la Protección Contra Riesgos Sanitarios.
También, con algunas empresas de alimentos, interesados en garantizar que los productos que venden y exportan están libres de organismos patógenos.
Se pretende establecer contactos con productores de frutas y verduras. “El equipo, con todo lo que necesita, requiere de menos de un metro cuadrado de espacio y un técnico. Pequeñas comunidades de agricultores podrían autofinanciar sus ‘laboratorios’ y ellos mismos certificarse. Es la idea de llevar esta tecnología 100 por ciento UNAM al campo”, finalizó Jorge Ramírez Salcedo.
Créditos:UNAM-DGCS-764-2013

chiporganicoEn la Unidad de Microarreglos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, un equipo de científicos encabezados por Jorge Ramírez Salcedo, creó chips para identificar organismos patógenos en humanos, animales y alimentos.

Se trata de un sistema de bajo costo, poderoso, capaz de detectar hasta 28 patógenos (entre ellos, Mycobacterium tuberculosis o Escherichia coli) en una sola prueba; además, es rápido, pues arroja resultados en cuestión de horas, a diferencia de estudios bacteriológicos convencionales que tardan, por lo menos, tres días.

Los universitarios no sólo desarrollaron esas herramientas que, mediante un número, identifican a cada organismo dañino, sino los aparatos para leerlos, denominados DCR3 y DCR5, que ya cuentan con una solicitud de patente nacional y, próximamente, una internacional.

Además, a partir de esta tecnología se creó Digital Chip Readers de México, con el apoyo de la incubadora de empresas InnovaUNAM, que será la encargada de fabricar los equipos. Se espera que los primeros salgan a la venta para finales de enero de 2014, informó el científico.

Lo pequeño puesto en orden

La Unidad de Microarreglos (micro, pequeño; arreglo, puesto en orden) no sólo es única en la Universidad, sino en México, incluso, brinda servicio a diversos países de América Latina. Sólo ahí se fabrican esos pequeños dispositivos.

De modo tradicional, se utilizan para reconocer la presencia y actividad de los genes, pero Jorge Ramírez y sus colaboradores decidieron aprovechar que, así como la información genética sirve para pruebas legales y de paternidad, por ejemplo, puede ser útil para identificar organismos.

Se trata de pequeñas láminas plásticas o de vidrio donde se hallan cuadritos que, a su vez, se forman por alícuotas (gotitas) de ADN de un gen en particular. De ese modo, es una sola laminilla o slide puede haber hasta 48 mil sondas o moléculas de ADN.

Todos los seres vivos tienen ADN y las pequeñas diferencias de éste producen la diversidad biológica existente. Así, “aprovechamos para crear una herramienta que no sólo nos permita identificar los genes, sino los organismos, en específico patógenos”. Los universitarios cuentan con marcadores para Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shigella y Vibrio Cholerae, entre otros.

El sistema es sencillo. A cada organismo corresponde un número; ello se logra “escribiéndolo” con pequeñísimas gotas de su propio ADN con ayuda de un robot. “Acomodamos los puntos para que se vieran números como en los relojes digitales”.

Luego, para que los puntitos se hagan evidentes, se amplifica el ADN con ayuda de un termociclador y se le coloca una molécula “marcador” fluorescente que permite leer el número correspondiente en un monitor, sea de una televisión convencional o de una computadora.

En un solo chip se pueden colocar hasta 28 números diferentes, de forma que se “enciendan” los correspondientes a los patógenos presentes en la muestra (sangre, saliva, heces o exudados).

Asimismo, en cada laminilla caben 12 chips que permiten analizar 12 muestras biológicas diferentes. Ello significa que en una caja de 25 laminillas se tendría el resultado de 300 muestras analizadas para 28 organismos (ocho mil 400 pruebas en una cajita de 25 chips).

El equipo de lectura, (DCR3 o DCR5, uno para cada colorante, azul o rojo, que marca el ADN) tiene un interruptor y una perilla para introducir las muestras. “Para hacerlo económico, le quitamos motor, sistemas electrónicos, computadoras o software especializado; lo hicimos simple y fácil de utilizar”. Además es compacto y portátil, pesa sólo dos y medio kilogramos.


Así, el operador sólo requiere manejar los reactivos químicos para colocar las muestras y saber leer los números. Por ello, el equipo cuesta cinco veces menos que los comerciales y proporciona los resultados en cinco horas.

Por ejemplo, en la industria ganadera un problema fundamental es la detección oportuna y confiable de Mycobacterium tuberculosis. Hasta ahora, el método más aceptado para su detección y diagnóstico es la prueba de la tuberculina, que en ocaciones puede dar falsos positivos y depende del tiempo de respuesta del individuo. Con la tecnología digital de microarreglos, si aparece la serie de números 7, 6, 7, la muestra estará contaminada por esta micobacteria y el resultado se obtiene en no más de cinco horas.

Lo importante en este caso es descartar que el animal tenga o no tuberculosis, para que no sea sacrificado de manera inútil. “Para los ganaderos es importante evitar pérdidas y con el DCR puede lograrse”. La prueba está casi terminada y será llevada a campo, al Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Animal en el Altiplano, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, en Tequisquiapan, Querétaro.

En tanto, el trabajo con enterobacterias se dirige, en específico, a la industria alimentaria, con la meta de que garantice la sanidad en sus procesos productivos. Ello es fundamental, no sólo para los exportadores de productos naturales, frutas o verduras, que se enfrentan a los análisis de la Food and Drug Administration de Estados Unidos, sino para la salud de los consumidores.

Otros campos por abordar son el de los quirófanos y las áreas donde se preparan los alimentos en los hospitales públicos y privados, para prevenir infecciones intrahospitalarias.

Para ello y con apoyo de la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM, se tuvo un acercamiento con autoridades del Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria, con la Secretaría de Salud y la Comisión Federal para la Protección Contra Riesgos Sanitarios.

También, con algunas empresas de alimentos, interesados en garantizar que los productos que venden y exportan están libres de organismos patógenos.

Se pretende establecer contactos con productores de frutas y verduras. “El equipo, con todo lo que necesita, requiere de menos de un metro cuadrado de espacio y un técnico. Pequeñas comunidades de agricultores podrían autofinanciar sus ‘laboratorios’ y ellos mismos certificarse. Es la idea de llevar esta tecnología 100 por ciento UNAM al campo”, finalizó Jorge Ramírez Salcedo.

Créditos:UNAM-DGCS-764-2013

APLICA UNIVERSITARIO MICROCRISTALES DE UN VIRUS PARA ENCAPSULAR VACUNAS Y PURIFICAR PROTEÍNAS

 
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Una singular estructura en forma de poliedro producida por el virus Autographa californica, parásito del gusano de la seda, es utilizada por Luis Vaca Domínguez, investigador del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, como recipiente para encapsular vacunas y evitar su refrigeración y caducidad.
Con más de 20 años de estudiar al microorganismo, el médico y doctor en ciencias biomédicas ha logrado identificar, aislar, modificar y clonar la proteína poliedrina, la cual forma esta estructura proteica de origen viral.
El científico tiene tres meses con una patente nacional a punto de ser transferida a una empresa farmacéutica, que permitirá usar su tecnología para trasladar y almacenar vacunas en zonas rurales y lejanas sin necesidad de invertir en la costosa refrigeración. Mientras, otra internacional está en trámite.
En el camino de su investigación, Vaca Domínguez ha encontrado en los microcristrales de poliedrina una segunda aplicación: la purificación eficiente y rápida de proteínas, un proceso que la industria realiza lo mismo para producir medicinas, que nuevos materiales, explicó en entrevista.
Encapsular vacunas
Varios años antes de emplear la poliedrina, el investigador y sus colaboradores se adentraron en el mecanismo de sobrevivencia del virus y encontraron que, como parte de su proceso evolutivo, éste ha desarrollado proteínas que se cristalizan para protegerlo del ambiente, la temperatura y la luz, mientras llega a un hospedero para sobrevivir y reproducirse.
La estructura organizada, ordenada y estable de los cristales existe en la naturaleza en varios tamaños. Algunos son grandes, como los del azúcar y la sal; otros pequeños, como los que utiliza el científico mexicano.
“Los que desarrollamos a partir de la poliedrina son de una a cinco micras y tienen la capacidad de formar cristales de manera espontánea”, indicó el universitario.
Dentro de esa estructura, el microorganismo permanece en un estado de suspensión, sin contacto con el exterior; esta ventaja es la que ha logrado mantenerse con las vacunas, para así evitar su caducidad y refrigeración.
Introducir con éxito una sustancia externa –la vacuna– en la poliedrina requirió descubrir cómo ingresar a esa estructura, es decir, conocer una secuencia de 25 aminoácidos de la proteína que funciona como llave de entrada. “Si tomamos esa serie de aminoácidos y se la ponemos a cualquier proteína que queramos, podemos dirigir su entrada al cristal de manera selectiva”, explicó.
Vaca Domínguez está en negociaciones con una farmacéutica mexicana para transferir la tecnología e iniciar la producción de vacunas de nueva generación.
Purificar rápido y a bajo costo
“Con esta tecnología hemos desarrollado nuevas aplicaciones, pues descubrimos que los microcristales sirven para purificar proteínas recombinantes de uso en humanos, animales y en biotecnología”, comentó.
La purificación se realiza de forma sencilla, rápida y económica, pues como dentro de la estructura se forman cristales, éstos se precipitan fácilmente. Con ayuda de una centrifugación, el proceso ocurre en unos cuantos segundos
Los cristales se precipitan solos, son como talco en agua, donde primero, las partículas flotan y se mueven en el líquido, pero después se precipitan y se depositan en el fondo. Si se centrifugan bajan mucho más rápido. Hacemos un proceso parecido, ejemplificó.
A las partículas de microcristales se pega la proteína de interés, por ejemplo, una hormona. “Centrifugamos y obtenemos en unos segundos la proteína purificada”, remarcó.
La purificación es un paso obligado en la producción industrial, que se utiliza para dejar a punto sustancias de importancia médica como el interferón, que se usa para la hepatitis y otras enfermedades; la hormona del crecimiento, útil para atender el enanismo, y muchas enzimas que se llevan al mercado.
“La mayoría de las empresas gastan mucho dinero en la purificación, que se realiza dentro de columnas en donde la proteína se separa por peso molecular o con diferentes métodos y nunca se obtiene un grado de pureza absoluto, siempre es relativo”, acotó.
Su tecnología abarata el costo de la purificación, lo hace rápido (en segundos y no en días) y no hay pérdida de la actividad de la enzima, hormona o proteína. Además, es un proceso que puede purificar, de manera masiva, cientos de litros en un paso.
Varias compañías están interesadas en usar la poliedrina como sistema de purificación y el investigador universitario ya tramita una ampliación de su patente para esta segunda aplicación.
Créditos: UNAM-DGCS-732-2013

vacunasyproteinasUna singular estructura en forma de poliedro producida por el virus Autographa californica, parásito del gusano de la seda, es utilizada por Luis Vaca Domínguez, investigador del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, como recipiente para encapsular vacunas y evitar su refrigeración y caducidad.

Con más de 20 años de estudiar al microorganismo, el médico y doctor en ciencias biomédicas ha logrado identificar, aislar, modificar y clonar la proteína poliedrina, la cual forma esta estructura proteica de origen viral.

El científico tiene tres meses con una patente nacional a punto de ser transferida a una empresa farmacéutica, que permitirá usar su tecnología para trasladar y almacenar vacunas en zonas rurales y lejanas sin necesidad de invertir en la costosa refrigeración. Mientras, otra internacional está en trámite.

En el camino de su investigación, Vaca Domínguez ha encontrado en los microcristrales de poliedrina una segunda aplicación: la purificación eficiente y rápida de proteínas, un proceso que la industria realiza lo mismo para producir medicinas, que nuevos materiales, explicó en entrevista.

Encapsular vacunas

Varios años antes de emplear la poliedrina, el investigador y sus colaboradores se adentraron en el mecanismo de sobrevivencia del virus y encontraron que, como parte de su proceso evolutivo, éste ha desarrollado proteínas que se cristalizan para protegerlo del ambiente, la temperatura y la luz, mientras llega a un hospedero para sobrevivir y reproducirse.

La estructura organizada, ordenada y estable de los cristales existe en la naturaleza en varios tamaños. Algunos son grandes, como los del azúcar y la sal; otros pequeños, como los que utiliza el científico mexicano.

“Los que desarrollamos a partir de la poliedrina son de una a cinco micras y tienen la capacidad de formar cristales de manera espontánea”, indicó el universitario.

Dentro de esa estructura, el microorganismo permanece en un estado de suspensión, sin contacto con el exterior; esta ventaja es la que ha logrado mantenerse con las vacunas, para así evitar su caducidad y refrigeración.

Introducir con éxito una sustancia externa –la vacuna– en la poliedrina requirió descubrir cómo ingresar a esa estructura, es decir, conocer una secuencia de 25 aminoácidos de la proteína que funciona como llave de entrada. “Si tomamos esa serie de aminoácidos y se la ponemos a cualquier proteína que queramos, podemos dirigir su entrada al cristal de manera selectiva”, explicó.

Vaca Domínguez está en negociaciones con una farmacéutica mexicana para transferir la tecnología e iniciar la producción de vacunas de nueva generación.

Purificar rápido y a bajo costo

“Con esta tecnología hemos desarrollado nuevas aplicaciones, pues descubrimos que los microcristales sirven para purificar proteínas recombinantes de uso en humanos, animales y en biotecnología”, comentó.

La purificación se realiza de forma sencilla, rápida y económica, pues como dentro de la estructura se forman cristales, éstos se precipitan fácilmente. Con ayuda de una centrifugación, el proceso ocurre en unos cuantos segundos

Los cristales se precipitan solos, son como talco en agua, donde primero, las partículas flotan y se mueven en el líquido, pero después se precipitan y se depositan en el fondo. Si se centrifugan bajan mucho más rápido. Hacemos un proceso parecido, ejemplificó.

A las partículas de microcristales se pega la proteína de interés, por ejemplo, una hormona. “Centrifugamos y obtenemos en unos segundos la proteína purificada”, remarcó.

La purificación es un paso obligado en la producción industrial, que se utiliza para dejar a punto sustancias de importancia médica como el interferón, que se usa para la hepatitis y otras enfermedades; la hormona del crecimiento, útil para atender el enanismo, y muchas enzimas que se llevan al mercado.

“La mayoría de las empresas gastan mucho dinero en la purificación, que se realiza dentro de columnas en donde la proteína se separa por peso molecular o con diferentes métodos y nunca se obtiene un grado de pureza absoluto, siempre es relativo”, acotó.

Su tecnología abarata el costo de la purificación, lo hace rápido (en segundos y no en días) y no hay pérdida de la actividad de la enzima, hormona o proteína. Además, es un proceso que puede purificar, de manera masiva, cientos de litros en un paso.

Varias compañías están interesadas en usar la poliedrina como sistema de purificación y el investigador universitario ya tramita una ampliación de su patente para esta segunda aplicación.

Créditos: UNAM-DGCS-732-2013