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.
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