![\"Dra.-Alejandra-Prieto-Davo\"](\"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/wp-content\/uploads\/2017\/03\/Dra.-Alejandra-Prieto-Davo.jpg\")
<\/a>\u201cLa finalidad es encontrar compuestos qu\u00edmicos diferentes a los que existen en la farmac\u00e9utica para obtener nuevos productos terap\u00e9uticos\u201d, expres\u00f3.<\/p>\n
En 2014, la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (OMS) public\u00f3 el informe Antimicrobial resistance: global report on surveillance, que demostr\u00f3 que la resistencia de las bacterias comunes a los antimicrobianos \u2014especialmente los antibi\u00f3ticos\u2014 hab\u00eda alcanzado niveles alarmantes en varias partes del mundo y que, en algunos casos, pocos o ninguno de los tratamientos disponibles contin\u00faan siendo efectivos para enfermedades comunes. Ante este panorama, el Laboratorio de Productos Naturales Marinos se enfoca principalmente en el estudio de antibi\u00f3ticos y desarrolla varios proyectos orientados a confrontar la problem\u00e1tica desde diversos \u00e1ngulos.<\/p>\n
\u201cPor un lado, utilizamos las t\u00e9cnicas moleculares m\u00e1s modernas de gen\u00f3mica y metagen\u00f3mica para examinar todos los genes que est\u00e1n presentes en una comunidad bacteriana, o dentro de una bacteria en la que vemos un potencial de producir compuestos de este tipo; a la par, desarrollamos t\u00e9cnicas de cultivo innovadoras; y una tercera l\u00ednea es extraer la informaci\u00f3n gen\u00e9tica de todos los genes involucrados en la producci\u00f3n de un compuesto y pasarla a una bacteria que est\u00e9 dise\u00f1ada biotecnol\u00f3gicamente para expresarla\u201d, apunt\u00f3.<\/p>\n
Variabilidad gen\u00e9tica en bacterias<\/strong><\/p>\n En muchas ocasiones, las bacterias pueden no producir compuestos en un medio de cultivo determinado debido a rutas metab\u00f3licas cr\u00edpticas que est\u00e1n escondidas en el genoma y no se activan con m\u00e9todos convencionales. \u201cNo solo es importante saber que tienen los genes que se buscan, sino intentar que produzcan los compuestos\u201d, apunt\u00f3 Prieto Dav\u00f3.<\/p>\n Por tanto, uno de los proyectos del laboratorio es estudiar los est\u00edmulos que las bacterias requieren para producir los compuestos qu\u00edmicos deseados. Una forma de hacerlo es estimular los compuestos a trav\u00e9s de diferentes medios de cultivo y otra es obtener los genes directamente e insertarlos en una bacteria dise\u00f1ada para producir los compuestos.<\/p>\n En colaboraci\u00f3n con el Scripps Institution of Oceanography, se han realizado estudios de diversidad gen\u00f3mica entre cepas del golfo de California y el mar Caribe, donde se observ\u00f3 que una bacteria puede tener diferentes genes que otra de la misma especie si crece en diferentes lugares.<\/p>\n \u201cEl resto del genoma lo tiene igualito, pero la parte del metabolismo secundario var\u00eda porque ha sido expuesta a diferentes comunidades bacterianas que tal vez pueden transferirle genes diferentes\u201d, indic\u00f3.<\/p>\n Actinomicetos, precursores de los antibi\u00f3ticos<\/strong><\/p>\n De acuerdo con la investigadora, mientras m\u00e1s grande sea el genoma de un microorganismo es m\u00e1s probable que contenga los genes necesarios para la producci\u00f3n de compuestos qu\u00edmicos, pero la mayor\u00eda de las bacterias prefiere tener el menor n\u00famero de genes para poder duplicarse f\u00e1cilmente. Un caso especial es el de los actinomicetos, grupo de microorganismos unicelulares muy abundantes en los sedimentos del acu\u00edfero subterr\u00e1neo de Yucat\u00e1n, que forman parte de una colecci\u00f3n en torno a la que se realizan diversas investigaciones en el Laboratorio de Productos Naturales Marinos de la UNAM.<\/p>\n \u201cLos actinomicetos tienen genomas muy grandes y estos compuestos necesitan rutas metab\u00f3licas muy grandes en t\u00e9rminos de cu\u00e1ntos genes tienen, que pueden ser de 100 a 150 kilobases. Son de lento crecimiento, degradan materia org\u00e1nica y, por lo tanto, est\u00e1n involucrados en el reciclaje de nutrientes. Adem\u00e1s, son conocidos desde el siglo pasado como prol\u00edferos productores de antibi\u00f3ticos. El 80 por ciento de antibi\u00f3ticos comerciales proviene de actinomicetos, ya sea directamente o mediante compuestos que se originaron en ellos y se fueron modificando en laboratorio para convertirse en un f\u00e1rmaco\u201d, apunt\u00f3 Prieto Dav\u00f3.<\/p>\n Como parte de un proyecto de maestr\u00eda, actualmente se estudia la secuenciaci\u00f3n de los genomas de los actinomicetos que presentan indicios de genes relacionados con la producci\u00f3n de compuestos qu\u00edmicos con actividad biol\u00f3gica. El an\u00e1lisis de los genomas se realizar\u00e1 en conjunto con Sean Brady, investigador de The Rockefeller University, en Nueva York.<\/p>\n Bibliotecas gen\u00f3micas del acu\u00edfero subterr\u00e1neo<\/strong><\/p>\n En colaboraci\u00f3n con Aileen O\u2019Connor, investigadora del Centro de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica de Yucat\u00e1n (CICY), se desarroll\u00f3 una biblioteca metagen\u00f3mica a partir de toda la comunidad microbiana obtenida en un punto del acu\u00edfero subterr\u00e1neo de Yucat\u00e1n, con la finalidad de estudiar sus aplicaciones biotecnol\u00f3gicas.<\/p>\n Ang\u00e9lica M\u00e1rquez Vel\u00e1zquez, t\u00e9cnico acad\u00e9mico del Laboratorio de Productos Naturales Marinos, se\u00f1al\u00f3 que en el proyecto se encontraron lipasas, esterasas y polic\u00e9tido sintasas (PKS), involucrados en la producci\u00f3n de algunos antibi\u00f3ticos y anticancer\u00edgenos.<\/p>\n Proyecto Semilla<\/strong><\/p>\n Con el financiamiento del Proyecto Semilla de transferencia industrial de la Facultad de Qu\u00edmica de la UNAM, se estudian los microorganismos presentes en la ci\u00e9naga de Sisal, que constituye un ejemplo de la diferencia que presentan los nichos de ambientes de Yucat\u00e1n con respecto a otros estados.<\/p>\n \u201cLa ci\u00e9naga es un mangle hipersalino de caracter\u00edsticas peculiares ya que, debido a que estamos en Yucat\u00e1n, los sedimentos est\u00e1n llenos de carbonato de calcio y adem\u00e1s tienen una conexi\u00f3n directa con aguas provenientes del acu\u00edfero en lo que se conoce como ‘ojos de agua’. Todo esto los convierte en ecosistemas con una diversidad microbiana completamente diferente a otros sitios con manglar\u201d, se\u00f1al\u00f3.<\/p>\n El proyecto se realiza en colaboraci\u00f3n con Mario Alberto Figueroa, investigador de la Facultad de Qu\u00edmica de la UNAM en Ciudad Universitaria, quien continuamente colabora con el Laboratorio de Productos Naturales Marinos a trav\u00e9s de la revisi\u00f3n fina en equipos especializados de los compuestos qu\u00edmicos en extractos de bacterias.<\/p>\n Antecedentes en el estudio de compuestos marinos<\/strong><\/p>\n De acuerdo con Prieto Dav\u00f3, la b\u00fasqueda de compuestos biol\u00f3gicamente activos inici\u00f3 desde hace cuatro d\u00e9cadas en el \u00e1rea de investigaci\u00f3n en productos marinos, especialmente en organismos como algas, corales y esponjas de mar. Sin embargo, el problema principal de estos recursos eran los largos tiempos que requer\u00edan para renovarse, o bien que pod\u00edan desaparecer por sobreexplotaci\u00f3n.<\/p>\n A finales de los a\u00f1os setenta, William Fenical, investigador del Scripps Institution of Oceanography y director de tesis de doctorado de la investigadora mexicana, tuvo la hip\u00f3tesis de que si los microorganismos de suelo eran tan productivos en cuanto a sustancias qu\u00edmicas, los de mar deb\u00edan ser iguales, adem\u00e1s de que al estar sujetos a presiones evolutivas muy distintas a las de los suelos, sus microorganismos podr\u00edan desarrollar compuestos con estructuras diferentes. Una vez que su hip\u00f3tesis fue comprobada, se dedic\u00f3 junto con otros investigadores a buscar bacterias en los sedimentos marinos.<\/p>\n \u201cCuando yo llegu\u00e9 a Scripps empec\u00e9 a trabajar principalmente con los m\u00e9todos de ecolog\u00eda microbiana y biolog\u00eda molecular para trabajar con las bacterias, pues los m\u00e9todos m\u00e1s modernos eran la identificaci\u00f3n de bacterias y grupos bacterianos en los sedimentos sin necesidad de cultivarlos. Es algo que siempre he implementado en mi l\u00ednea de investigaci\u00f3n, trabajo m\u00e9todos moleculares y de ecolog\u00eda microbiana para seleccionar tanto los lugares que vamos a muestrear como las bacterias de las colecciones que tenemos que estudiar\u201d, describi\u00f3 Prieto Dav\u00f3.<\/p>\n De acuerdo con la investigadora, el prop\u00f3sito de esta metodolog\u00eda es conjugar de manera complementaria las dos t\u00e9cnicas, pues no es sencillo utilizar t\u00e9cnicas independientes de cultivo y cultivar lo que se observa con dichas t\u00e9cnicas.<\/p>\n \u201cAqu\u00ed tratamos de utilizar diferentes m\u00e9todos para traer esas bacterias, cultivarlas y trabajar con los investigadores qu\u00edmicos para obtener extractos y ver qu\u00e9 compuestos tienen y cu\u00e1les presentan actividad biol\u00f3gica\u201d, indic\u00f3.<\/p>\n Sedimentos marinos en tratamientos contra el c\u00e1ncer<\/strong><\/p>\n El estudio de los actinomicetos para la obtenci\u00f3n de antibi\u00f3ticos se remonta a 1946, cuando Selman Abraham Waksman describi\u00f3 la estreptomicina para tratar la tuberculosis y activ\u00f3 el boom del estudio de los sedimentos. \u201c\u00c9l era un microbi\u00f3logo de suelos y empez\u00f3 a estudiar todo lo que exist\u00eda en los suelos, iniciando la teor\u00eda de que las mismas bacterias pod\u00edan atacar las bacterias pat\u00f3genas de los seres humanos. A la fecha, seguimos en ese mismo impulso para tratar de encontrar antibi\u00f3ticos nuevos\u201d, expres\u00f3 Prieto Dav\u00f3.<\/p>\n Encontrar lugares donde existen bacterias que tengan acceso tanto a presiones evolutivas distintas como a elementos qu\u00edmicos diferentes es parte fundamental del trabajo en el Laboratorio de Productos Naturales Marinos. Comparado con el suelo, los sedimentos marinos presentan una variedad de elementos como el cloro, yodo y bromo, que pueden ser incorporados por los microorganismos y utilizados en la s\u00edntesis de compuestos qu\u00edmicos para volverse m\u00e1s activos.<\/p>\n En el proyecto realizado en colaboraci\u00f3n con el Scripps Institution of Oceanography se estudian tres especies del g\u00e9nero de bacterias Salinispora. Entre estas, Salinispora tropica es la \u00fanica que se encuentra en el Caribe y, al aislarla durante los a\u00f1os noventa, se descubri\u00f3 que produce un compuesto muy potente contra c\u00e1ncer de mama.<\/p>\n \u201cSu estructura tiene una ramita de carbonos que termina en un cloro y esta se mete \u00fanicamente al proteosoma de las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas\u201d, apunt\u00f3.<\/p>\n De acuerdo con la investigadora, el proteosoma se encarga de reciclar las prote\u00ednas que se forman mal en la c\u00e9lula para obtener nuevamente amino\u00e1cidos, por lo que un mal funcionamiento de esta estructura no permite a la c\u00e9lula deshacer las prote\u00ednas malformadas y provoca su intoxicaci\u00f3n.<\/p>\n \u201cEl cloro es la parte del compuesto que se pega espec\u00edficamente al proteosoma de las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas. Entonces hay elementos qu\u00edmicos a los que tienen acceso las bacterias de mar que las de suelo no y, en muchos casos, eso es lo que les da actividad. Ese es el tipo de mol\u00e9culas que quisi\u00e9ramos encontrar y por lo cual hacemos este trabajo. En lo que llegamos a eso tenemos muchos proyectos derivados de ese objetivo y que se vuelven muy interesantes en cuanto a la ecolog\u00eda microbiana\u201d, finaliz\u00f3.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>