Lunes, 25 Noviembre 2024
current
min
max

¿Sorprendentes hallazgos sobre Marte? ¿La tecnología CRISPR como tratamiento médico? ¿El descubrimiento de las ondas gravitacionales? Estas son nuestras predicciones sobre la ciencia en 2016

ciencia5dic16

Aguascalientes, Ags, 5 de enero 2016.- (aguzados.com).- En los primeros compases del año recién estrenado, cabe preguntarse cuáles serán las tendencias de la ciencia en 2016. Si 2015 fue un buen tiempo para la investigación, gracias a avances tan importantes como los protagonizados por el sistema CRISPR-Cas9 o la llegada de la sonda New Horizons a Plutón, ¿qué resultados veremos en 2016?

¿Nuevos resultados del CERN? ¿Hallazgos inesperados sobre el planeta rojo? ¿Avances en el tratamiento de enfermedades gracias a la edición del genoma? Al igual que hicimos con la ciencia en 2015, estas son nuestras predicciones sobre los descubrimientos y trabajos que nos deparará el año que acabamos de comenzar:

1. De Plutón a Marte y Júpiter

ciencia5dic16a

La ciencia en 2016 vuelve con nuevos avances en la exploración espacial. Además de las investigaciones realizadas por Curiosity o MAVEN sobre el planeta rojo, la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene previsto el lanzamiento de ExoMars 2016, la primera misión del ambicioso programa ExoMars, que también incluirá el envío del rover ExoMars 2018 gracias a la colaboración de Rusia.

El lanzamiento de la sonda ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter (TGO) tendrá lugar el 14 de marzo, con el fin de alcanzar Marte el próximo octubre. Por esas fechas, tres días antes de alcanzar la atmósfera del planeta rojo, la nave liberará la sonda de superficie Schiaparelli. Con este trabajo, los científicos rusos y europeos pretenden realizar por primera vez una maniobra de entrada atmosférica y de descenso en la superficie marciana.

Asimismo ExoMars 2016 TGO tendrá como objetivo estudiar en detalle la atmósfera del planeta rojo para tratar de encontrar gases como el metano, posible indicador de actividad biológica en Marte. Por su parte, Schiaparelli tendrá una vida corta dado que no cuenta con baterías adicionales ni posibilidad de recargarse. Su finalidad será demostrar las capacidades rusas y europeas de depositar una sonda en el planeta rojo. De lograrlo, se allanaría el terreno para ExoMars 2018, un robot que pretende descubrir trazas de vida pasada o presente en Marte.

La NASA, por su parte, anunció hace unas semanas el retraso hasta 2018 de la misión InSight, que tenía como objetivo hacer prospecciones de la superficie marciana. Pero este contratiempo se contrarresta con otra buena noticia. La agencia espacial norteamericana tiene prevista la llegada de la sonda Juno a Júpiter el 5 de julio de 2016. La exploración del planeta nos permitirá saber más acerca de los comienzos del Sistema Solar y avanzar en el estudio del interior del "gigante gaseoso".

2. Nuevos avances en la edición del genoma

ciencia5dic16b

La revista Science eligió a la tecnología CRISPR-Cas9 como el gran avance científico de 2015. Justo antes de terminar el año, este sistema demostró ser eficaz en el tratamiento de una enfermedad rara, la distrofia muscular de Duchenne, en tres estudios diferentes en modelos animales. Durante 2016 está previsto que la comunidad científica publique un consenso sobre las aplicaciones médicas y las consideraciones éticas de esta tecnología en la modificación de la línea germinal.

Según comenta el Dr. Lluís Montoliu a Hipertextual, "la edición genómica (en sus múltiples variantes) aplicada a la terapia génica, que ha explotado a finales de 2015, irá en auge en 2016". Según el investigador del Centro Nacional de Biotecnología, "conoceremos otros sistemas similares a CRISPR dado que las bacterias son una fuente inagotable de recursos para la biología". Además de los trabajos relacionados con CRISPR en biomedicina, la ciencia en 2016 también seguirá avanzando en el campo de la epigenética. Gracias a estas investigaciones, los científicos tratan de "mapear" las moléculas que encienden y apagan la expresión de nuestros genes y su influencia en el desarrollo embrionario o en la aparición de enfermedades.

3. El CERN vuelve a acelerar el futuro

ciencia5dic16c

Tras la reapertura del gran colisionador de hadrones (LHC) de Ginebra, el CERN se estrena en 2016 bajo la dirección de Fabiola Gianotti, la primera mujer encargada de liderar el mayor laboratorio de física de partículas del mundo. Uno de los grandes objetivos de los experimentos ATLAS y CMS será confirmar si los indicios de una partícula seis veces más masiva que el bosón de Higgs se confirman o si, por el contrario, las pruebas iniciales eran solo una mera fluctuación estadística.

Si se demuestra la existencia de esta hipotética partícula, situada en el intervalo de 747-760 GeV, estaríamos ante un escenario en que por primera vez no se cumpliría el modelo estándar de la física y en el que se baraja la hipótesis de que la posible partícula estuviera relacionada con la supersimetría. Aunque los resultados del pasado diciembre eran alentadores, es importante mantener la cautela ante estas investigaciones, que deberán ser confirmadas o descartadas por la ciencia en 2016.

4. ¿El año de las ondas gravitacionales?

ciencia5dic16d

El pasado 25 de noviembre, la teoría general de la relatividad cumplió un siglo. Sin embargo, cien años después, la comunidad científica no ha podido encontrar una evidencia directa de una predicción de Albert Einstein: la existencia de las ondas gravitacionales. La investigación en este campo ha sido considerada como uno de los retos más importantes de la física de la próxima década.

La puesta en marcha del observatorio Advanced LIGO y el lanzamiento de la sonda LISA Pathfinder, junto con el trabajo de detectores como VIRGO (Italia) y GEO600 (Alemania), nos permiten soñar con que la ciencia en 2016 por fin logre descubrir estos "susurros cósmicos". De esta manera confirmaríamos la existencia de las ondas gravitacionales, que nos ayudarían a "escuchar" algunos de los eventos más violentos del cosmos, como los agujeros negros, las explosiones de supernovas o incluso los ecos del Big Bang.

5. La lucha contra el cambio climático

ciencia5dic16e

La firma del histórico acuerdo de la Cumbre de París el pasado diciembre marcó un punto de inflexión en la lucha contra el cambio climático. Pero esta batalla continúa, no debemos olvidar que estamos viviendo un "invierno loco", donde ha hecho más frío en Texas que en el Polo Norte. La ciencia en 2016 también tendrá que afrontar un gran desafío: cómo reducir los niveles de dióxido de carbono atmosférico para evitar alcanzar el límite de los 2ºC.

Este año la compañía suiza Climeworks probará una tecnología para "capturar" dióxido de carbono atmosférico. Su protocolo de extracción ayudará a retirar de la atmósfera mil toneladas de CO2 al año, una estrategia que podría impulsar la lucha contra el cambio climático de forma similar a la empresa canadiense Carbon Engineering, que pretende convertir el dióxido de carbono en combustible líquido.

El calentamiento del océano Pacífico también provoca la aparición cíclica del fenómeno de El Niño. Sus efectos, según las autoridades de Colombia, son notables en el norte de la región Pacífica, los departamentos de la región Andina y en los de la región Caribe. Las previsiones de la Organización Meteorológica Mundial apuntan a que el impacto de El Niño sea más grave que nunca como consecuencia del cambio climático. Su estudio y la investigación para combatir el calentamiento global son fundamentales en este año que acabamos de empezar.

6. El microbioma terrestre

ciencia5dic16f

La ciencia en 2016 también nos permitirá conocer los primeros resultados del Earth Microbiome Project, una iniciativa lanzada en 2010 con el objetivo de secuenciar más de 200.000 muestras de ADN recogidas en suelos y aguas de todo el planeta. De este modo podremos caracterizar con más profundidad que nunca la diversidad biológica de la Tierra, reconstruyendo cerca de medio millón de genomas microbianos.

La investigación sobre el microbioma seguirá aportando resultados interesantes sobre el impacto de los microorganismos en nuestro estado de salud. El último trabajo, publicado en la revista Immunology and Cell Biology, plantea que el ejercicio físico a edades tempranas puede modificar el microbioma de los más pequeños, con considerables efectos sobre su salud a medio y largo plazo.

7. Vacunas contra la malaria y el VIH

ciencia5dic16g

En julio de 2015, la Agencia Europea del Medicamento anunció que daba luz verde a la primera vacuna contra la malaria. Desarrollada por el Instituto de Salud Global de Barcelona y la farmacéutica GlaxoSmithKline, Mosquirix ha demostrado ser capaz de reducir a la mitad el número de casos de malaria en niños entre 5 y 17 meses. Gracias a estos resultados, la EMA autorizó su acceso a pacientes fuera del territorio comunitario.

Este importante paso, que avala la investigación desarrollada por el Dr. Pedro Alonso, abre las puertas a una posible autorización de la vacuna por parte de la Organización Mundial de la Salud. De momento la OMS mantiene una convocatoria abierta para implementar proyectos piloto sobre la vacuna RTS,S/AS01 en 3-5 países del África subsahariana. El objetivo es continuar evaluando la eficacia y seguridad de la vacuna contra la malaria.

Otro de los resultados esperados por la ciencia en 2016 se refiere a un ensayo clínico de una vacuna contra el VIH. La investigación, impulsada por los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, administrará la vacuna a 252 voluntarios con el fin de probar su seguridad y los efectos sobre el sistema inmunológico de los participantes. Los estudios preclínicos realizados en animales, a pesar de ser muy preliminares, muestran que podría conferir hasta un 50% de protección contra la infección del VIH. Este ensayo en fase I/II deberá seguir evaluando la seguridad y la no toxicidad de la vacuna HVTN 100.

8. Avances contra el cáncer y el alzhéimer

ciencia5dic16h

La inmunoterapia, considerada como el futuro en la lucha contra el cáncer, será otra de las protagonistas de la ciencia en 2016. Tras los buenos resultados presentados en el pasado Congreso de la Sociedad Americana de Oncología Médica (ASCO, por sus siglas en inglés), estos tratamientos no solo centrarán su acción como terapia antitumoral, sino que también podrían ampliar su espectro. A mediados de enero la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos tiene prevista una reunión para determinar la seguridad y eficacia de la inmunoterapia contra las alergias.

La lucha contra el mal de Alzheimer también aguarda impaciente los primeros resultados de una investigación sobre el solanezumab. La compañía encargada de desarrollar el fármaco, Eli Lilly, está llevando a cabo diversos ensayos clínicos en fase III para comprobar la eficacia del medicamento para retrasar el deterioro cognitivo y funcional que sufren los pacientes con alzhéimer. Las enfermedades neurodegenerativas, incluyendo esta patología, protagonizan una gran parte de los estudios en biomedicina con el objetivo de que algún día podamos entender cómo aparecen y así curarlas.

9. La primera "biopsia" de un asteroide

ciencia5dic16i

El próximo 3 de septiembre, la NASA tiene previsto el lanzamiento de la sonda OSIRIS-Rex (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security - Regolith Explorer). La misión tiene como objetivo alcanzar en 2018 el asteroide Bennu (conocido anteriormente como 1999 RQ36), con el fin de tomar una pequeña muestra de este objeto NEO (Near-Earth Object) y traerla de vuelta a la Tierra en 2023.

OSIRIS-Rex, como explicaba Daniel Marín en su blog, es "la tercera misión de tipo New Frontiers de la NASA, después de New Horizons y Juno". Además de los 60 gramos de regolito de la superficie que extraerá, la sonda tiene previsto tomar imágenes del asteroide y cartografiará su superficie. Así podremos conocer más acerca de un tipo de objetos que, por su proximidad a la Tierra, pueden entrañar algún hipotético problema para la Tierra en el futuro. También nos ayudará a saber más sobre el origen del Sistema Solar.

10. Los gemelos de la NASA

ciencia5dic16j

En 2014, la NASA anunció una investigación tan sorprendente como curiosa: el primer estudio con gemelos para explorar los efectos a largo plazo de los vuelos espaciales sobre el organismo. En marzo de 2015, Scott Kelly viajó hacia la Estación Espacial Internacional donde trabaja como un astronauta más. Su hermano gemelo, Mark Kelly, permanece en el planeta. La idea del trabajo es evaluar el impacto de la microgravedad sobre parámetros genéticos, bioquímicos e incluso psicológicos. ¿Serán tan "idénticos" los hermanos Kelly como lo eran antes de que Scott Kelly llegara a la ISS?

Las conclusiones iniciales de este pionero trabajo ha permitido determinar que las estancias a medio y largo plazo en órbita pueden alterar el sistema inmunológico de los astronautas. Según indicaron fuentes de la NASA, estos indicios revelan que los cosmonautas podrían ver aumentado el riesgo de infección, reacciones de hipersensibilidad o incluso enfermedades autoinmunes. Los sorprendentes resultados son solo el comienzo de un trabajo que promete aportar nuevos datos durante este año.

Nuestra lista de predicciones para la ciencia en 2016 se reduce a diez avances o descubrimientos. Pero durante estos doce meses también veremos otros pasos importantes, como el lanzamiento de LightSail-1, la vela solar apoyada por Kickstarter, o la apertura de instalaciones como SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East) en Oriente Medio o el sincrotrón MAX IV en Suecia. La investigación conseguirá avances clave para nuestra vida diaria en un 2016 que, como curiosidad, ha sido declarado por Naciones Unidas como Año Internacional de las Legumbres.

{ttweet}

Ana Luisa Guerrero

México, D.F., 3 de enero 2016.- (aguzados.com).- La Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió recientemente un dictamen en el que se ubica a las carnes procesadas (embutidos) en el tipo de alimentos "carcinógenos para los humanos" y a la carne roja (cerdo, vacuno, cordero, cabra) como "probablemente carcinógena".

carne3ene16

Esta clasificación, elaborada por científicos de diez países de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés), generó alarma en todo el mundo pues señala que este tipo de carnes se asocian con una mayor incidencia de cáncer colorrectal y una asociación positiva con el cáncer de estómago.

La doctora Graciela Caire Juvera, adscrita al Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), señala que esta resolución no debe interpretarse como la prohibición a las carnes roja y procesada, sino como un llamado a la disminución en cantidades y frecuencia de su consumo.

carne3ene16aEn entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, explica que se sitúa a las carnes procesadas en el Grupo 1 de la clasificación de la IARC, donde se encuentran las sustancias más peligrosas para la salud, por ejemplo el humo del tabaco, el consumo de alcohol, el plutonio, el asbesto y las radiaciones ionizantes.

Sin embargo, ello no significa que tengan la misma peligrosidad pues se les ubicó en el Grupo 1 porque es contundente el resultado de que su consumo diario y en cantidades elevadas puede causar riesgo de cáncer de 18 por ciento con respecto a las personas que no los ingieren; un porcentaje menor comparado con el riesgo que causa el cigarro, el alcohol o el plutonio.

“La misma OMS ha dado datos de que las muertes anuales atribuibles al tabaco son alrededor de un millón y al consumo de alcohol cerca de 600 mil, mientras que a las carnes procesadas se le atribuyen alrededor de 34 mil defunciones”, destacó.

Integrante del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel I, explica que las carnes rojas no procesadas fueron clasificadas en el Grupo 2A porque no hay evidencia contundente de que su consumo sea causa de cáncer; “lo que se ha visto es que pueden aumentar el riesgo en personas que las consumen todos los días y más de 100 gramos”, añade.

A ello se suma el hecho de que el cáncer es una enfermedad multifactorial, ya que tiene orígenes como la genética, las radiaciones gama, los pesticidas y el estilo de vida en el que influyen factores como el tipo de alimentación, la inactividad física y la obesidad.

No prohibir su consumo

La investigadora que estudia la incidencia de cáncer mamario y su asociación a factores de riesgo ambientales como la dieta, el estado nutricional y la actividad física, detalla que estos anuncios no significan que se prohíban estos alimentos sino incentivar la disminución en cantidades y frecuencia.

“Tratemos de no estigmatizar el consumo de carnes rojas y procesadas, menos etiquetarlas como lo peor, porque su riesgo es menor comparado con otros agentes del Grupo 1”, subraya.

carne3ene16bEn ese sentido, la doctora en Nutrición dijo que se recomienda el consumo de embutidos dos días a la semana en cantidades de 50 gramos, equivalentes a una salchicha o dos rebanadas de jamón, mientras que de carne roja debe ser menor a 100 gramos.

A ello se suma la recomendación de comer alimentos que de alguna manera minimizan el riesgo, entre ellos los vegetales y las frutas, de preferencia tratar de consumir seis porciones diarias y sobre todo aquellos de temporada; a la vez enriquecer la alimentación con pollo y pescado, e incrementar las raciones de alimentos integrales y semillas como frijol, habas, lentejas y garbanzo.

Y es que en el CIAD se han realizado trabajos sobre cómo la alimentación de la población de Sonora podría ser un factor de riesgo para desarrollar cáncer de mama, teniendo como resultados un mayor riesgo entre la población que lleva una dieta muy calórica, con azúcar y grasas saturadas.

Desde 1983, este centro público de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) ha evaluado la dieta en esa entidad, donde el cáncer colorrectal y de mama son de las principales causas de muerte por neoplastia. Los datos han mostrado que las carnes rojas y los procesados cárnicos son de los principales alimentos consumidos entre la población, en contraste con un menor consumo de alimentos con fibra, considerados como un factor protector ante compuestos carcinógenos.

{ttweet}

Carmen Báez

México, D.F., 1 de enero 2016.- (aguzados.com).- Un grupo de estudiantes del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterey (ITESM) campus Estado de México y el Departamento de Bioingeniería de la Escuela Imperial de Londres, Reino Unido, desarrollaron el dispositivo portátil Sorting Block Box, una herramienta dedicada al estudio del miembro superior en niños con parálisis cerebral.

paralisis1ene16

De acuerdo con Yannick Quijano González, del Departamento de Mecatrónica y Automatización del ITESM, esta herramienta electrónica permitirá a los médicos especialistas en rehabilitación obtener una valoración cuantitativa del grado de discapacidad de cada uno de los niños con trastornos de movimiento y postura. Adicionalmente, el desarrollo podrá ser útil en la planificación de la terapia de rehabilitación del individuo y monitorear la mejoría de sus capacidades.

Actualmente, el grupo de desarrolladores realizan pruebas preliminares de la herramienta en colaboración con el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR) “Luis Guillermo Ibarra Ibarra”. En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Quijano González, integrante del equipo de desarrolladores y estudiante de doctorado de Ciencias de la Ingeniería explicó en qué consiste el desarrollo y el principal objetivo de este.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué problema se intenta resolver con este desarrollo?

Yannick Quijano González (YQG): La Secretaría de Salud (SSA) estima que la novena causa de atención en el Sistema Nacional para el Desarrollo Integral de la Familia (DIF) es la parálisis cerebral. La afectación motora que sufren estos pacientes deteriora su calidad de vida.

El proyecto busca mejorar la evaluación del grado de afectación motora en el miembro superior, a través del uso de un dispositivo portátil y de bajo costo que represente un complemento a las escalas clínicas utilizadas actualmente, las cuales se basan principalmente en la experiencia del médico evaluador. Con ello es posible lograr un impacto positivo en la calidad de atención y servicios otorgados, además de una mejora en la calidad de vida del infante.

paralisis1ene16aAIC: ¿Cómo surgió la idea de desarrollar este aparato tecnológico?

YQG: En 2011, en colaboración con la Escuela Imperial de Londres comenzamos a trabajar en el desarrollo de un dispositivo con diversos sensores de fuerza, posición, aceleración y giro, con el objetivo de valorar el movimiento del miembro superior. También comenzamos a realizar experimentos con poblaciones sanas y con parálisis cerebral en colaboración con el Centro de Rehabilitación Infantil Teletón (CRIT), Ciudad de México y el Instituto de Rehabilitación de Chicago. A partir del 2013 nos acercamos al INR y ahora tenemos una muestra significativa.

AIC: Cómo es el dispositivo portátil?

YQG: El Sorting Block Box es un tablero instrumentado que contiene diversos sensores de fuerza y de posición que detecta cuando cuatro diferentes piezas de madera son colocadas o retiradas de sus respectivos espacios del tablero. Se realizan actividades de llenado y vaciado con ambas manos de manera independiente.

En un inicio, el niño está en una posición establecida, toma la pieza de madera, la coloca en el orificio del tablero instrumentado y regresa su mano a la posición inicial. Una vez que coloca todas las piezas vacía el tablero y las regresa al lugar donde las encontró inicialmente. Repite las pruebas con el miembro superior de lado izquierdo.

Lo que hicimos fue colocar una muñequera con un sensor inercial en el miembro superior de cada mano y con eso registramos señales de aceleración y giro para la muñeca del brazo que realiza los movimientos para acomodar las piezas de madera. Al final se obtienen muchísimas señales procesadas. Con esto podemos proporcionar al área clínica un número adimencional en el que se pueden definir zonas con normalidad de movimiento.

AIC: ¿Cómo describes la importancia de este desarrollo?

YQG: El desarrollo tecnológico comenzó con un grupo de trabajo con un perfil ingenieril que busca ayudar al área clínica. Al final del día el dispositivo proporciona números, gráficas y herramientas formales que les ayudan a los médicos a su cuantificación, además, ellos podrán ser utilizando las herramientas médicas que conocen y aprendieron durante su formación.

Diversos trabajos publicados han comprobado la existencia de indicadores que asisten al médico en la terapia de rehabilitación y en el proceso de valoración, importantísimo para poder dictar una terapia de rehabilitación. La importancia es conjugar el mundo tecnológico con el clínico y brindar un aporte para la rehabilitación de los niños.

AIC: ¿En el proceso de este desarrollo reciben apoyo financiero de alguna institución?

YQG: Participamos en la convocatoria Problemas Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) 2013. Recibimos el fondo para la realización de experimentos y equipo instrumental requerido. También se nos aprobó el proyecto en el INR y actualmente hemos logrado tener a nuestro alcance una muestra grande de pacientes con parálisis cerebral. Estamos ya en la fase experimental.

{ttweet}

Armando Bonilla

México, D.F., 3 de enero 2016.- (aguzados.com).- Toda la productividad que se registra en un ecosistema marino, por ejemplo las comunidades de peces, está directamente relacionada con la comunidad de fitoplancton que en ese cuerpo de agua existe. Ante ello, un grupo de investigación prepara un catálogo de fitoplancton de las costas mexicanas.

plancton3ene16

La relevancia de dicho trabajo también tiene sustento en otras funciones de la naturaleza que tienen una correlación directa con la existencia del fitoplancton, tales como la purificación natural del agua, o incluso la regulación del clima del planeta por el uso de CO2 (un gas involucrado en el efecto invernadero) en su fotosíntesis, así como la producción de dimetil sulfuro, que propicia la formación de nubes y con ello el fenómeno de albedo, que refleja al espacio gran cantidad de luz y calor proveniente del sol.

Importancia e impacto del fitoplancton

En entrevista exclusiva con la Agencia Informativa Conacyt, la doctora María Esther Meave del Castillo, profesora titular del Departamento de Hidrobiología de la Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa (UAM-I), y especialista en la investigación del fitoplancton marino, explicó: “El fitoplancton es una comunidad muy importante porque son los productores primarios, por ello toda la productividad que se registre en un sitio, por ejemplo la de peces que es una de las que más interesa al hombre en términos de explotación para la alimentación, dependerá de la cantidad de fitoplancton que exista en esa área”.

plancton3ene16aDetalló que derivado de diversos proyectos de investigación orientados a la caracterización del fitoplancton en costas mexicanas, se tiene conocimiento de que hay sitios (llamados oligotróficos) donde el fitoplancton es más escaso, mientras que en otros (eutróficos) es muy abundante. “Por eso es importante saber colectar, cuantificar y estudiar adecuadamente a las microalgas planctónicas”.

Respecto a la importancia de comprender el fitoplancton, Meave del Castillo dijo que las implicaciones medio-ambientales del fitoplancton pueden ser tanto positivas como negativas y que en ello radica la necesidad de entender a detalle cómo se llega al impacto negativo, para así prevenirlo y a su vez fomentar las condiciones que deriven en impacto positivo.

“Al ser las microalgas planctónicas los productores primarios y considerando que varios tipos de organismos las consumen a lo largo del tiempo, han desarrollado sustancias que bien pueden ser toxinas o sustancias alelopáticas para evitar a sus depredadores; en consecuencia, hay más de 200 especies tóxicas y cuando sus poblaciones aumentan desmedidamente en la columna de agua, ello implica afectaciones ecológicas y a la salud de los organismos presentes en esas comunidades, incluyendo al hombre que consume sus productos pesqueros ”.

Otro problema habitual son los llamados florecimientos algales nocivos o FAN, otrora conocidos como mareas rojas, los cuales son un fenómeno natural que en ocasiones dura sólo unos cuantos días, el problema real consiste en los florecimientos de especies tóxicas, ya que ello impacta negativamente al ecosistema marino y también a las actividades económicas del hombre, ya que cuando ocurren FAN se decretan vedas que impiden la extracción y comercialización de los productos pesqueros.

Las líneas de investigación

plancton3ene16bAl respecto, la doctora detalló que al avanzar en sus investigaciones y comenzar el trabajo en las costas de Guerrero, en Acapulco en particular, detectaron que en esa zona habitan más de 700 especies de fitoplancton, cantidad equivalente a las que se encuentran en todo el Pacífico mexicano.

“Acapulco prácticamente concentra toda la diversidad que hay en el Pacífico mexicano y más, eso quiere decir que es una bahía muy poco afectada por cuestiones antropogénicas, ello pese al fuerte turismo y poco cuidado que se ha tenido para conservar la bahía”. Añadió que también identificaron que en esa zona las algas aparentemente depuran el agua, pues una gran parte de la comunidad tiene un metabolismo heterótrofo y varias especies son  consumidoras de  materia orgánica.

Derivado de dicho trabajo estamos pensando proponer que la bahía de Acapulco se convierta en un lugar preservado, porque es un sitio megadiverso que vale la pena conservar, sobre todo para llevar a cabo trabajos de investigación científica, ya que es como un gran laboratorio natural.

El catálogo de fitoplancton

En ese contexto, un proyecto activo que actualmente tenemos, dijo, consiste en definir con certeza cuántas especies microalgales tenemos en nuestras costas. Para esto, añadió, contamos con un nuevo proyecto llamado Catálogo de autoridades taxonómicas de diatomeas (Bacillariophyta) planctónicas, ticoplanctónicas y dinoflagelados (Dinophyta) de mares mexicanos.

“Yo me dedico a algo denominado florística y taxonomía, que básicamente estudia a las comunidades y trata de entender qué elementos favorecen la presencia de ciertas especies (fitoplancton), por ello hago también ecología del fitoplancton. Comencé estudiando todo el Pacífico tropical mexicano, desde la zona de Nayarit, hasta Oaxaca, a través de diversos proyectos financiados por la Conabio”.

plancton3ene16c“Estamos analizando la flora, tanto del Pacífico cómo del Golfo de México, actualizando sus nombres, verificando que en verdad existan en aguas mexicanas las especies reportadas en la literatura (…); porque lo que queremos es saber con certeza cuántas especies de fitoplancton tenemos en México, considerando toda su gran extensión litoral”.

Se trata de un proyecto en fase inicial y trazado para llevarse a cabo en un periodo aproximado de dos años, explicó. “Tenemos que revisar aproximadamente mil 400 taxa (nombres) con muchas sinonimias, se trata de un trabajo que tomará tiempo porque hay que revisar el ícono y la descripción original de las especies, y ver si esas características coinciden con la información de los ejemplares existentes en mares mexicanos”.

Finalmente, la investigadora señaló que la importancia del catálogo radica en que permitirá generar una relación correcta entre las especies que hay en nuestro mares, registrando todos los posibles nombres que tienen en la literatura, para así tratar de disminuir los errores de identificación y poder reconocer las especies que viven en diferentes regiones y aquellas que son exóticas en México y que han llegado a nuestras cosas por distintos mecanismos de introducción, entre ellos el  agua de lastre de los buques cargueros. 

{ttweet}

Nistela Villaseñor

México, D.F., 31 de diciembre 2015.- (aguzados.com).- Con 41 años de trabajar la bioquímica y la biología molecular del veneno de los alacranes en México, el laboratorio del doctor Lourival Possani Postay ha hecho contribuciones muy importantes en el conocimiento de los componentes que causan los problemas de intoxicación en las personas que son picadas, como por ejemplo, hallar en el veneno péptidos que pueden controlar enfermedades inmunológicas.

alacran31dic15

Possani, de origen brasileño y naturalizado mexicano en la década de los setenta, es doctor en Biofísica Molecular por la Universidad de París, Francia, y posdoctor en Bioquímica por la Rockefeller University en Nueva York; además es miembro emérito del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, compartió cuál es la importancia del estudio del veneno del alacrán y cuáles han sido los resultados de estas investigaciones a lo largo de más de 40 años.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué el alacrán produce veneno?

Lourival Possani Postay (LPP): Para defenderse de las bacterias, pues es un organismo que está en el suelo, hace túneles en la tierra, está en lugares que tienen suciedad y se puede contaminar. Durante la evolución (los alacranes tienen más de 400 millones de años) han podido desarrollar mecanismos para defenderse. En general, el alacrán tiene muy pocas toxinas para el humano.

En México, no todos los alacranes tienen toxina para los humanos: existen más de 176 especies distintas, de esas, solamente una media docena son peligrosos, o sea, la gran mayoría no tiene toxina para las personas, pero todos los alacranes la tienen contra artrópodos: grillos, cucarachas, larvas de moscas, etcétera, y algunas plagas de la agricultura, porque son presas de las cuales se alimentan.

Sin embargo, las estadísticas de los últimos años apuntan que hay 313 mil personas picadas por alacrán en el año; este es un número subestimado porque son números de personas que acudieron a los centros médicos, y para los cuales hicieron un reporte, por tanto son casos auténticos registrados, pero hay mucha gente picada que no va a atención médica.

AIC: ¿Tienen estimaciones de esa gente que no acude a atención médica?

LPP: Probablemente tendremos en la república mexicana en el orden de medio millón de personas que todos los años son picadas por alacranes, pero los datos registrados son en el orden de 300 mil.

AIC: ¿Muere la gente cuando es picada?

LPP: Puede morir, sobre todo si son niños y si están en áreas muy apartadas donde no hay el antiveneno. En los años 70, 80, solían morir entre 700 y 800 personas en México por piquete de alacrán.

AIC: ¿Cómo se desarrollaron en su laboratorio las primeras investigaciones del veneno del alacrán en México?

LPP: Cuando llegué a México venía de haber trabajado con la bioquímica del veneno de algunas serpientes, y la idea era ver qué pasaba con el problema de salud pública por la presencia del alacrán desde un punto de vista farmacológico con una persona picada, por qué manifiesta la sintomatología de envenenamiento, los antídotos que se hacían en aquella época y qué podíamos hacer para mejorar la situación.

alacran31dic15a De 1974 en adelante ya empezaban a aparecer, en algunas publicaciones de la literatura mundial, personas que trabajaban con el componente del veneno del alacrán hacia el norte de África; de alguna forma me junté a ese grupo de científicos que hacían la pregunta de por qué el veneno del alacrán nace o qué hace. Estudiamos el veneno, separamos sus componentes, determinamos su estructura y su función, y eso es lo que hemos hecho durante 41 años.

Empezamos casi de cero porque, aunque conocíamos literatura, era muy reducida. Iniciamos estudiando venenos de alacranes mexicanos: de Nayarit, Durango, después de Morelos y Guerrero, que son los alacranes que más problemas de salud pública causan, y pudimos evidenciar que, de los cientos de componentes que hay en el veneno, son pocos —que llamamos péptidos tóxicos, o sea toxinas— los que causan el problema. Descubrimos esa nueva clase de péptidos, de proteínas, que está presente en el veneno del alacrán.

Otra situación que estaba vigente en México cuando llegué era que los médicos tenían un poco de miedo de usar el antiveneno existente porque era hecho a partir de la inmunización de caballos: se le sacaba sangre, después se separaba el suero, se fraccionaba y se usaban las inmunoglobulinas para contrarrestar el efecto del veneno. Pero como son proteínas de un animal, extraño al humano, pueden causar problemas; en algunos casos había una reacción de no aceptación y causaba problemas como anafilaxis.

Entonces, primero pudimos separar los venenos e identificar químicamente las sustancias tóxicas y dañinas al humano y determinamos la estructura. Al conocer la estructura química de esas proteínas se nos ocurrió que podríamos hacer una vacuna contra el veneno del alacrán, y durante 20 años trabajamos ese asunto, financiado por Conacyt; tengo que mencionar el apoyo que he tenido desde 1973 en adelante: sin el Conacyt, no hubiera hecho lo que he hecho hoy en día.

AIC: ¿Qué surgió después de esas investigaciones básicas?

LPP: Conociendo la estructura de los péptidos que funcionaban como tóxicos, diseñamos una estrategia para sintetizar en el laboratorio segmentos de las toxinas que no mataran a las personas, pero que pudieran ser utilizados como inmunógenos para empezar una respuesta inmune protectora.

Iniciamos usando ratones. La sorpresa fue que al usar esos fragmentos químicamente sintetizados que correspondían a la estructura de las toxinas del veneno de los alacranes, se generaba una respuesta inmune, o sea, el ratón era capaz de sintetizar un anticuerpo que reconocía la toxina, que es lo que hace el caballo: se le inyectan concentraciones crecientes de veneno —que no mate el animal— pero genera una respuesta inmune que es capaz de neutralizar la acción del veneno, por eso usamos su sangre, para obtener de ahí las inmunoglobulinas.

alacran31dic15b La idea prevaleció en nuestros experimentos. El ratón era capaz de sintetizar inmunoglobulinas que respondían a las toxinas; sin embargo, la respuesta no era eficiente en el sentido de que esas inmunoglobulinas que se generaron no eran de afinidad suficiente para neutralizar de forma definitiva la acción del veneno. Inclusive encontramos una cosa alarmante: era peligroso usar un fragmento que generara un anticuerpo que no fuera de alta afinidad, porque eso protegía la toxina circulante, y los ratones previamente inmunizados eran más sensibles al veneno del alacrán.

Llevamos 20 años trabajando porque pensamos que quizá el segmento de la toxina que tenemos que sintetizar para que sea inmune no fue el adecuado, entonces utilizamos cientos de péptidos y estudiamos eso de forma exhaustiva. Finalmente, llegamos a la conclusión de que esa estrategia para el caso del veneno del alacrán no funciona, funciona para otras cosas: enfermedades, ciertos virus y bacterias; es en donde se basan muchas de las vacunas que hoy en día se usan.

AIC: ¿Qué otros descubrimientos hicieron a partir del trabajo en el laboratorio?

LPP: Encontrar en el veneno de los alacranes unos péptidos que controlan enfermedades inmunológicas, los bautizamos con el nombre de BM23 y BM24, que son péptidos que actúan sobre un canal iónico muy específico del sistema inmune de los linfocitos T y bloquean los canales llamados 1.3, que son canales fundamentales para el funcionamiento y la respuesta autoinmune.

Hay enfermedades en el humano que son por un mal funcionamiento del sistema inmune, que reconoce la proteína —que es propia— como si fuera extraña y hace un anticuerpo con esa proteína, entonces el individuo queda con diabetes tipo I, por ejemplo, ataca las células del páncreas, productoras de insulina.

Esos dos péptidos (BM23 y BM24) que actúan de forma específica sobre esos canales y bloquean la función de los canales T, por lo tanto son potenciales fármacos para controlar enfermedades inmunológicas: artritis reumáticas, psoriasis y una serie de enfermedades de tipo autoinmune, que esperamos se vayan a poder controlar a partir de ahí.

Encontramos otros péptidos que son antibióticos, que matan o impiden el desarrollo de ciertas bacterias. Hemos estudiado la estructura en laboratorio y el mecanismo de acción.

AIC: ¿Tienen el nombre de algunas de esas bacterias?

alacran31dic15c LPP: Las más comunes del laboratorio, por ejemplo la Escherichia coli, que es la de todos los días, es un modelo que nuestros péptidos afectan su desarrollo; hay otras bacterias que son responsables de ciertas enfermedades, tuberculosis y otras, que también sufren el efecto de la acción de esos péptidos.

Es un proyecto que nos dio muchas patentes: tenemos 20 patentes internacionales y una compañía mexicana que ha comprado los derechos a la UNAM, los laboratorios Columbia, que ahora están en estudios más bien preclínicos para ver si van a poder o no aplicar eso en humanos.

AIC: ¿En qué proyecto está trabajando actualmente?

LPP: En una última fase, los estudios llamados transcriptómicos del veneno. A partir del RNA, que es el ácido nucleico responsable de las síntesis de proteínas que encontramos en las glándulas venenosas del alacrán, podemos determinar cuántas proteínas más el alacrán tiene potencialmente la posibilidad de sintetizar y expresar, entonces, cuando se tiene un análisis transcriptómico, se tiene una batería de miles de posibles proteínas que ese alacrán puede sintetizar y expresar.

Tenemos un par de artículos científicos hechos en ese sentido y hemos encontrado, por ejemplo, para el alacrán de Nayarit, que es uno de los más peligrosos, cerca de 18 mil genes, a través de los estudios transcriptómicos.

Ahora estamos viendo cuál es la similitud de estructura de esos genes potenciales con enzimas, proteínas que están involucradas en las funciones de las células del organismo, y viendo qué similitudes tiene, y vamos a estar buscando posibles funciones por similitudes de secuencia.

También encontramos que en algunos venenos existen escorpinas, proteínas que son muy interesantes porque tienen una función dual: la mitad de la molécula tiene una acción bactericida, que funciona como un antibiótico; y la otra mitad tiene una función de reconocimiento de canales iónicos, que es el mecanismo por el cual mata las toxinas venenosas al humano, son péptidos que reconocen canales iónicos de potasio, sodio, calcio y cromo de los humanos y modifica el funcionamiento de esas proteínas. Son muy efectivas, por ejemplo, para evitar el crecimiento de ciertos parásitos como los que causan la malaria y el paludismo.

AIC: ¿Han hecho estudios directamente en humanos?

alacran31dic15d LPP: No se puede hacer en humanos hasta que se apruebe por los organismos controladores. Hay un riguroso control del uso de biológicos en humanos: tienes que tener permiso, pasar las diferentes fases clínicas: uno, dos, tres, cuatro; una vez que pasan, te permiten fabricar el producto y distribuir al mercado. Cofepris (Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios), que es el organismo mexicano que controla eso, desde el punto de vista gubernamental, controla la eficacia y calidad de los productos biológicos que se pueden usar en humanos.

Sin embargo, en colaboración con un buen colega mío, el doctor Baltazar Becerril y la doctora Lidia Riaño, vamos a ver si podemos desarrollar un nuevo tipo de antiveneno: que en lugar de usar proteínas de caballo, utilice proteínas de humano.

Para eso lo que hicimos fue clonar genes que codifican para las inmunoglobulinas humanas y a partir de ahí hacer un banco de cDNA, o sea de DNA complementario que expresara esas secuencias de aminoácidos que codifican para inmunoglobulina humana y buscar, entre esta variedad de esa biblioteca que tiene miles de millones de posibilidades que son las variantes de los anticuerpos que son producidos por nosotros como defensa, si había alguno que reconociera la toxina de los venenos del alacrán. Y encontramos varios; en eso estamos trabajando en este momento.

Ese trabajo está muy bien andado: ya encontramos una serie de fragmentos de inmunoglobulina humana que son capaces de neutralizar la acción de los venenos de los alacranes.

{ttweet}

logo

Contrata este espacio