Culiacán

Coctel de virus contra bacterias

Científicos de Culiacán elaboraron un producto a base de virus letales para los microorganismos, esto permitirá exportar alimentos libres de estos contaminantes

Por  María Sánchez

Nohelia y Cristóbal, dos científicos mexicanos que trabajan arduamente para proteger la inocuidad alimentaria(El Debate)

Nohelia y Cristóbal, dos científicos mexicanos que trabajan arduamente para proteger la inocuidad alimentaria | El Debate

Culiacán, Sinaloa.- Reza un proverbio que “Todas las obras de la naturaleza deben ser tenidas por buenas” (Cicerón). Este proverbio lo materializan muchas veces los científicos, quienes estudian la naturaleza y el sinfín de organismos y materiales que la componen, realizando a partir de ello aplicaciones que sirven para mejorar la vida del ser humano y de otros seres vivos en el planeta.

Así, por ejemplo, a nivel mundial, como también en México y Sinaloa, hay investigadores trabajando por generar aplicaciones a partir de la naturaleza que puedan servir para mejora de las comunidades.

Tal es el caso de científicos del Centro de Investigaciones en Alimentación y Desarrollo de Culiacán (CIAD), como el Dr. Cristóbal Chaidez Quiroz y la Dra. Nohelia Castro, quienes en entrevista para El DEBATE detallaron que a partir de estudiar y utilizar unos pequeños virus aislados de zonas locales, denominados bacteriófagos, han desarrollado un producto para combatir algunas bacterias causantes de enfermedades gastrointestinales que pudieran estar presentes en las frutas y hortalizas que se producen en la región.

La contaminación alimentaria a nivel mundial provoca enfermedades en 600 millones de personas. Ciencia en Sinaloa. Ilustración: El Debate

¿Cómo se llega a ser investigador en Culiacán?

Retrocediendo en el tiempo, a la infancia de Nohelia Castro del Campo y la de Cristóbal Chaidez Quiroz, podríamos encontrar en ambos una inquisidora curiosidad y un profundo amor por la naturaleza. Esta necesidad fue alimentada durante su desarrollo y sigue vigente hasta el día de hoy.

La doctora es perseverante y heredó de sus papás el amor por la naturaleza y desde su más tierna infancia ha tenido una apasionante y estrecha relación con lo natural. Ese ímpetu le ha permitido adentrarse en los detalles de la microbiología para realizar sus investigaciones.

Ella es un ejemplo de éxito en el ámbito científico de Sinaloa, donde las mujeres están aportando y haciendo realidad ideas brillantes por el bienestar de la sociedad.

Son profesionistas preocupadas por su entorno, y están demostrando que con pasión y educación es posible salir adelante en un entorno de competencia e igualdad. Aunado a ello, sus mentes las están llevando a conocer diversos países, centros de investigación y universidades, donde han podido desarrollarse. Son ejemplo para futuras generaciones.

Nohelia es doctora en Ciencias por la Universidad de Arizona, en Estados Unidos. El Dr. Cristóbal Chaidez, director del Laboratorio Nacional para la Investigación y la Inocuidad, relató su relación con las ciencias, pues se enganchó al mundo de los microbios cuando le regalaron un juego de microbiología para Navidad cuando era un pequeño y desde entonces se era un pequeño y desde entonces se convirtió en un cazador de microbios.

El producto que ha unido los esfuerzos de estos científicos sinaloenses se llama Phage Protect (Fago proteger, en español). Es a base de bacteriófagos, virus que matan a las bacterias, sobre todo patógenas que se trasmiten por agua y alimentos contaminados. En este caso atacará específicamente a la Salmonella y Escherichia coli.

Explicaron a EL DEBATE que estos microorganismos han sido asociados a brotes de infecciones gastrointestinales por el consumo de alimentos frescos, cobrando  importancia en la región ya que Sinaloa es uno de los principales productores y exportadores mexicanos de hortalizas como el tomate.

Así ataca el bacteriógrafo

El virus se adhiere a la superficie bacteriana mediante la placa basal y las fibras caudales
El virus se adhiere a la superficie bacteriana mediante la placa basal y las fibras caudales.  Ciencia en Sinaloa. Ilustración: El Debate
El mortífero virus inyecta sus genes, que luego alteran el genoma bacteriano
El mortífero virus inyecta sus genes, que luego alteran el genoma bacteriano.  Ciencia en Sinaloa. Ilustración: El Debate
 Dentro de las bacterias se producen nuevas proteínas virales a partir del ADN del fago, las proteínas virales se ensamblan y forman los nuevos hijos virales
 Dentro de las bacterias se producen nuevas proteínas virales a partir del ADN del fago, las proteínas virales se ensamblan y forman los nuevos hijos virales.  Ciencia en Sinaloa. Ilustración: El Debate
Las células bacterianas se rompen, las nuevas partículas virales salen al exterior. El final del proceso es la inevitable muerte bacteriana.
Las células bacterianas se rompen, las nuevas partículas virales salen al exterior. El final del proceso es la inevitable muerte bacteriana.  Ciencia en Sinaloa. Ilustración: El Debate

¿Por qué son efectivos los bacteriófagos?

Los virus que componen el producto de Phage Protect, se caracterizan por infectar solamente bacterias, siendo cada especie de bacteriofago muy específico hacia algunas familias de ellas.

Fueron descubiertos hace más de 100 años, desde entonces, investigarlos ha transformado de manera fundamental a las ciencias biológicas. En un artículo de la revista Nature, los científicos Salmond y Fineran, explican que el estudio de los científicos Salmond y Fineran explican que el estudio de los fagos ha generado muchos conocimientos relevantes para la biología molecular, que han derivado en la creación de aplicaciones y diversos desarrollos biotecnológicos.

No todos los bacteriófagos tienen capacidad de infectar de forma aguda a las bacterias, por ello, Jorquera y colaboradores en el 2015, para la Revista chilena de infectología, refieren que los bacteriófagos más efectivos pueden ser utilizados para combatir bacterias indeseables y que causan enfermedades, actuando como biopreservantes, biosanitizantes y biocontroladores, estos dos últimos efectos aplicados contra diversas bacterias patógenas que afecten la calidad de frutas y hortalizas al estar presentes en ellas y, luego de ser consumidas, dañen la salud de las personas.

Desarrollo de Phage Protect
Desarrollo de Phage Protect

La Dra. Nohelia Castro, miembro del Sistema Nacional de Investigadores, explicó que este es un producto versátil, ahora destinado para las líneas básicas de producción agroalimentaria (cultivo, crecimiento y empaque de comestibles vegetales), pero el producto tiene otras posibilidades «puede ser utilizado, por ejemplo, por amas de casa como un desinfectante, en restaurantes, en hospitales inclusive, cualquier persona podría tener acceso a él. Estamos trabajando en una presentación adecuada para cada una de estas personas», dijo.

Etapa de desarrollo del producto

Aún destilando esa mezcla de emoción y mesura durante su charla, la doctora Nohelia Castro expuso la etapa en la que se encuentra la investigación. «Nuestro producto está totalmente desarrollado.

Tenemos una selección ya de bacteriófagos en laboratorio, de los cuales ya se analizaron todos los elementos que marca la FDA (Food and Drogs Administration, organismo que regula la administración de alimentos y medicamentos en Estados Unidos, un organismo de referencia a nivel mundial para la protección de la salud pública) para asegurar que son totalmente inocuos, y en lo que estamos justamente ahorita es buscando la mejor manera de poder darles estas aplicaciones que les mencionamos; estamos buscando una formulación lo más adecuada posible para cada uno de estos campos», mencionó, refiriéndose a las distintas aplicaciones que podrán dársele al producto en un futuro.

Con entusiasmo, el doctor Cristóbal Chaidez añadió que es un propósito que las investigaciones científicas desarrolladas en CIAD, desemboquen en la realización de aplicaciones prácticas, «una vez que pasan la prueba de una tesis de maestría, una tesis de doctorado, sigue hacer evaluaciones en campo, que es donde tenemos ahorita la etapa de Phage Protect”.

Por lo que ambos científicos involucrados en la investigación esperan que este producto pueda sacarse al mercado muy pronto.

Relevante para la salud

La Dra., quien además es responsable de los programas académicos de este centro de investigación, explicó que el consumo de alimentos contaminados tiene efectos negativos en la salud pública, especialmente de los sectores más vulnerables, como los niños, las personas de la tercera edad e inmunocomprometidas.

Añadió: “Patógenos como los que estamos tratando de abordar, como Salmonella, E. Coli, que son de los principales patógenos entéricos trasmitidos por alimentos, pueden desencadenar problemas, hasta la muerte; entonces, el producto que tenemos ahorita es para precisamente abordar el problema de los brotes con estas dos bacterias: E. coli y Salmonella.

Asegurar que un producto alimentario hasta su consumo, hasta la etapa final de su comercialización, pueda estar libre de patógenos es un punto muy importante para todos, estamos hablando desde la cuestión gubernamental, hasta social, con una disminución en los impactos, tanto sociales, como lo económico», dijo la joven científica sinaloense refiriéndose al efecto negativo que pueden tener las enfermedades bacterianas.

Impacto económico para agricultores

El Dr. Chaidez comentó que prevén un impacto económico importante debido a que frecuentemente, no nada más en México sino en muchas partes del mundo, se presentan brotes asociados al consumo de frutas y hortalizas frescas.

«Ese hecho puede afectar la marca de la fruta o la hortaliza, entonces el producto Phage Protect, que tiene una efectividad muy alta en eliminar bacterias patógenas, va a tener un esquema de protección para esos problemas que se presenten en el sector».

Algunas de las principales dudas que puede llegar a tener un consumidor de productos innovadores es saber si lo que están consumiendo tiene beneficios y es inocuo, en este sentido, Jorquera y colaboradores (2015) dicen que, comparado con los desinfectantes convencionales, los productos a base de bacteriófagos tendrían efectos mínimos sobre la microbiota normal presente en los alimentos, un reducido potencial para inducir resistencia bacteriana (que es como una defensa que las bacterias tienen frente a elementos peligrosos para ellas, por ejemplo, los antibióticos), alta especificidad frente a células bacterianas y muy bajo impacto ambiental, además de que han probado ser seguros para el ser humano en el laboratorio.

Proyectos futuros

Así como tienen fuertes raíces que los anclan a las ciencias, Nohelia y Cristóbal son investigadores con miras al futuro gracias a que han convertido las múltiples dificultades vividas en fortalezas para desplegar proyectos hacia adelante, empujados por la pasión con la que desarrollan sus trabajos.

Al respecto, la doctora Nohelia nos comentó que ahora incursionan en el desarrollo de negocios, lo cual en sí mismo es un reto, pero también un aliciente muy importante, porque a partir de estos se generan retribuciones económicas que pueden ayudar a impulsar más investigaciones. Además, dijo que para lograr sus objetivos están mano a mano con organismos y universidades nacionales e internacionales, como la Universidad de Arizona, la Universidad de Texas, la Universidad de Santiago de Compostela, en España, e incluso con el Departamento de Agricultura de Estados Unidos y su similar de Inglaterra.

La ciencia y los jóvenes

Nohelia Castro relató que ha visto incrementarse el interés en la ciencia por parte de la juventud a lo largo de su historia trabajando en el CIAD.

«El grosor de la población estudiantil era gente mayor, entonces, a través de los años eso ha dado un viraje totalmente opuesto y, me atrevo a decir, que en las generaciones actuales están completas, llenas de estudiantes recién graduados, inclusive. Entonces, ha habido mucho interés en la población estudiantil, ya no únicamente quedarse con un grado a nivel licenciatura, sino que ya ellos desean obtener un posgrado», afirmó.

Nohelia reiteró que sin duda se requieren las alianzas institucionales y con el sector privado para continuar fomentando el interés por la investigación en la población joven, para que los proyectos de investigación que desarrollan en CIAD tengan un impacto y se refleje en el bienestar de Sinaloa, al atenderse el problema de la región, como han venido realizando.

«Sea cual fuere el área dentro del ámbito científico que elijan, que se comprometan con su quehacer y lo realicen con pasión y, ante todo, de manera ética», recalcó la investigadora a los jóvenes interesados en una carrera científica.

La ciencia requiere múltiples soportes

El director del Laboratorio para la Inocuidad enfatizó a este medio que, además de vínculos con diversas instituciones y universidades, también tratan de buscar apoyo en el sector privado. Informó que en este aspecto han logrado tener muy buena conexión con empresarios, quienes les han apoyado en muchos proyectos de importancia científica y práctica, dirigidos a solucionar problemas que incluso ellos mismos, como productores, pudieran tener.

El investigador destaca que sin duda necesitan más apoyo gubernamental para sacar adelante las investigaciones, y piensa que siempre es bueno renovar esperanzas, refiriéndose al cambio actual en el Gobierno federal. Dijo que espera que Conacyt y las instancias que aportan fondos económicos gubernamentales, como el Inapi en la localidad, vean las áreas de oportunidad en Sinaloa, estado agrícola por excelencia, y que den importancia a proyectos que potencien la agricultura y la inocuidad alimentaria.

Perfiles

Nohelia Castro 

  • Dra. en Ciencias por la Universidad de Arizona, en Estados Unidos. 
  • Directora y formadora de recursos humanos.
  • Responsable de Programas Académicos de posgrado. 
  • Profesora e investigadora en CIAD Culiacán. 
  • Miembro del Laboratorio Nacional para la Investigación en Inocuidad Alimentaria certificado por Conacyt.
  • Miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 1, Conacyt.  
  • Autora de artículos científicos, libros, capítulos de libros en temas relacionados con la inocuidad alimentaria.
  • Defensora de la inocuidad alimentaria.

Cristóbal Chaidez

  • Director de LANIIA  (Laboratorio Nacional para la Investigación en Inocuidad Alimentaria).
  • Exdirector de CIAD, investigador, profesor, escritor de artículos científicos, editor de la revista científica International journal of environmental health research, miembro de comités, consejos e instituciones académicas, gubernamentales e independientes, tanto locales, como estatales y nacionales relacionadas con la ciencia, la tecnología y la investigación agroalimentaria. 
  • Vicepresidente de la Asociación Nacional para Inocuidad y Calidad de los alimentos.
  • Consultor experto de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
  • Premio Sinaloa de Ciencia y Tecnología en el 2014.