Instituto Antártico Chileno

Marcelo_gonzalez

La ciencia de los organismos que viven en el extremo de la vida

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Publicado
18 de ago del 2014

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Boletín Ciencia

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Punta Arenas, 18 de agosto de 2014. “Lo esencial es invisible a los ojos”, le dice el zorro a El Principito, en una de las escenas inmortales y con mayor sentido de la obra de Antoine de Saint-Exupéry.  Es el espíritu de los científico que buscan a los organismos antárticos capaces de resistir temperaturas y vientos extremos, intensa radiación solar, ambientes ácidos y sobrevivir sin oxígeno por un tiempo, e incluso tolerar la congelación de sus fluidos. Es la ciencia de los biorrecursos, la línea de investigación antártica que más se ha desarrollado en el país en los últimos años, representando el 32 por ciento de los proyectos ejecutados en la temporada polar 2013-2014.

El Dr. Marcelo González, jefe del Laboratorio de Biorrecursos del Instituto Antártico Chileno (INACH), ha investigado nuevas formas de control de las bacterias multirresistentes a antibióticos. Cuenta que el uso excesivo e indiscriminado de los antibióticos a nivel mundial, ha provocado un problema: la aparición de bacterias multirresistentes, es decir, muy difíciles de controlar con los actuales medicamentos.

Junto a investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y con el financiamiento de CORFO, ha logrado clasificar
hasta el momento 24 tipos de bacterias antárticas (cepas con características particulares y diferentes). En el trabajo de laboratorio, se ha descubierto que la mayoría de estos microorganismos antárticos pudo controlar a estas súper “bacterias”, encontradas en los hospitales chilenos.

El objetivo de fondos de este proyecto apunta a la creación de nuevos productos farmacéuticos (bioactivos) que puedan ser aplicados contra las bacterias multirresistentes y para controlar a las bacterias que afectan a la industria alimentaria. Es decir, los resultados del equipo chileno pueden ser un aporte para el control de las infecciones intrahospitalarias y los patógenos asociados a los alimentos.

Adicionalmente, puntualiza el investigador, el genoma de una de estas bacterias del género Pseudomonas sp. está siendo descifrado (secuenciado) en colaboración con la Universidad de Malasia-Sabat, lo que permitirá en el futuro comprender cómo los microorganismos generan estos compuestos, con el objeto de inventar otras aplicaciones biotecnológicas.

Proyecto internacional

Esta experiencia y la capacidad de obtener muestras en el Continente Blanco, le ha dado valor a la ciencia nacional e hizo que el INACH haya sido el único organismo nacional invitado a unirse al proyecto europeo DEANN (Developing an European American NGS Network), que tiene como objetivo fortalecer las colaboraciones entre investigadores mediante el desarrollo de un programa de intercambio de académicos, enfocado al estudio de genomas, tanto para su aplicación a la medicina personalizada como para generar avances en las áreas biotecnológicas, agroalimentarias y medio ambientales.

El proyecto, financiado por la Unión Europea, estudiará la variación genética en poblaciones europeas y sudamericanas para encontrar genes susceptibles a enfermedades, caracterizará la diversidad biológica en especies endémicas y desarrollará métodos de almacenamiento y procesado de grandes volúmenes de información (Big Data) aplicado a las Ciencias de la Vida.

El biólogo Marcelo González es el líder local del proyecto DEANN. La red de colaboración (bioinfo.cipf.es/deann/) fue formada a fines del 2013 con seis instituciones de la Unión Europea (España (2), Italia, Reino Unido y Suecia) y seis instituciones de Latinoamérica (dos de Argentina y México y una de Brasil y Chile).

Con la iniciativa se espera mejorar la excelencia científica y competitividad de sus miembros; y proporcionar un marco de formación internacional y de calidad. De hecho, el Dr. González junto al Dr. Jorge Gallardo, también del INACH, tuvieron una pasantía en Barcelona, como parte de los 442 intercambios que se están financiando en este marco.

“Nos dará la posibilidades de acceder más rápidamente al “know how” de  metodologías avanzadas de análisis genético de organismos antárticos que estamos usando como modelo de estudio en nuestro laboratorio”, comenta el Dr. Marcelo González.

Esto es importante, pues actualmente en el laboratorio de Biorrecursos Antárticos del INACH, se están realizando varios proyectos en genómica marina. Uno de ellos, relacionado con el erizo antártico, usando nuevas metodologías de secuenciación masiva del ADN, tiene como objetivo investigar por qué algunos especímenes alcanzan un alto grado de longevidad. “Viven sometidos a un ambiente con mucho estrés oxidativo. Nos interesa descifrar los sistemas antioxidantes que poseen, pues nos puede dar pistas sobre el envejecimiento celular”, añade el Dr. Marcelo González.

Valor microbiológico

Los científicos saben que los territorios “del sur del sur” del mundo tienen un valor microbiológicos insospechado. La causa está en los diferentes ambientes con condiciones extremas existentes en los territorios australes, valles desérticos, fríos y secos, lagunas saladas, fuentes hidrotermales terrestres y submarinas. Estos diversos hábitats suponen una gran biodiversidad de microorganismos, muchos desconocidos hasta ahora.

A ello se suma como factor la existencia de la Corriente Circumpolar Antártica, de aguas marinas frías que fluyen alrededor de esas tierras, aislando la zona y convirtiéndola en un laboratorio natural único, prístino y donde la vida ha encontrado formas de desarrollo y sobrevivir únicas en el globo.

Yolanda Espinoza es la contraparte española de los chilenos. Ella es bióloga especialista en genómica e investigadora del Instituto de Biología Evolutiva de la Universitat Pompeu Fabra y la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España. Indica que el interés científico de Europa con esta parte del mundo está en función del capital humano existente y en la posibilidad cierta de estudiar a los extremófilos,  es decir, microorganismos capaces de vivir en las condiciones extremas de la Antártica.

Justamente las adaptaciones (genes, proteínas, enzimas, entre otras) que han desarrollado estos microorganismos para sobrevivir en esos inhóspitos paisajes, es lo que buscan estos investigadores, particularmente, a aquellos interesados en la biotecnología.

“Nos interesa desde el punto de vista de la biodiversidad diferente. En la Antártica hay organismos que todavía no se han secuenciado, que tienen potencial tanto por su interés en ciencia básica como aplicada. Por ejemplo, nos interesa saber cómo los organismos se adaptan a estas temperaturas y a condiciones tan extremas; y a su vez encontrar alguna sustancia que pueda tener algún beneficio clínico”, finaliza la ibérica.

La gran mayoría de las personas imaginan al Continente Blanco como un gran desierto frío, blanco e inerte. Los científicos han descubierto el secreto. Lo que embellece al desierto es que en alguna parte esconde un “pozo de agua”, como dijo El Principito.