Premian a mexicano por eliminar uso de grasas trans de los alimentos

En la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), un grupo de investigadores, liderados por el doctor Jorge Fernando Toro Vázquez, ha desarrollado una alternativa saludable que sustituya el uso de los ácidos grasos trans en alimentos procesados y que al mismo tiempo permita que las empresas sigan elaborando sus productos.

Esta alternativa se da gracias al desarrollo de un proceso denominado organogelación, que consiste en la adición, al aceite vegetal, de pequeñas moléculas que tienen la capacidad de autoensamblarse y formar estructuras tridimensionales que “atrapan” la parte líquida del aceite y darle una textura elástica, similar a la de la margarina y otras cremas vegetales.

Este trabajo, desarrollado por más de 10 años, le mereció a Jorge Toro el Premio Timothy L. Mounts, galardón otorgado por la División de Aplicaciones Comestibles de Lípidos y Aceites Vegetales de la Sociedad Norteamericana de Química y Fisicoquímica de Aceites (AOCS, por sus siglas en inglés), que nunca antes se había entregado a ningún grupo de investigación en México ni en América Latina.

El premio llegó como una grata sorpresa para el investigador, que no sabía que había sido postulado por un grupo europeo, un grupo estadounidense y uno canadiense para recibir el reconocimiento.

La sustitución de todas las grasas vegetales de los alimentos no es un reto fácil, pues hay que buscar sustitutos que, además de tener las propiedades de sabor y textura de las grasas que se utilizan hoy en día, sean una alternativa saludable. Pero ya desde hace más de 10 años, el equipo de investigación liderado por Jorge Toro aceptó este reto y el Premio Timothy L. Mounts es solo uno de los indicios de que va por buen camino.

La metodología que el grupo de investigadores de la UASLP ha desarrollado se conoce como organogelación y permite que los aceites vegetales alcancen texturas parecidas a la de la margarina sin necesidad de agregar ácidos grasos saturados o de someterlos a procesos en los que se generen ácidos grasos trans.

Esto se logra gracias a la adición de pequeñas moléculas provenientes de fuentes naturales como la cera de candelilla, un arbusto del norte de México, y otras fuentes vegetales. Estas moléculas tienen la capacidad de autoensamblarse y formar una especie de redes o telarañas que “aprisionan” la parte líquida de los aceites y le dan una textura semisólida.

Este método tiene la evidente ventaja de no alterar la estructura molecular de los aceites y, por lo tanto, de no producir ácidos grasos trans, además de que su uso es efectivo incluso en concentraciones muy bajas, en las que la adición de solo tres por ciento de las moléculas organogelantes logra solidificar hasta 90 o 95 por ciento del aceite, explica Jorge Toro.

Jorge Toro hace énfasis en que la adopción de estas nuevas tecnologías se hará con base en el interés propio de las empresas, pero que gracias a las decisiones gubernamentales en materia de salud de prohibir la adición de grasas trans en los alimentos, la industria está teniendo un acercamiento bastante importante con el grupo de investigación y han comenzado a implementar la organogelación como parte de sus procesos productivos, e incluso han financiado parte de la experimentación en este tema.

“Ahora, este va a ser un proceso gradual, porque de manera directa, el tipo de equipo que se utiliza para llevar a cabo la cristalización de los aceites, con la tecnología actual, es muy diferente al que se requiere para la organogelación. Pero va a ser una transición muy similar a la que ocurrió hace unos 40 años, cuando la mantequilla y otras grasas animales empezaron a entrar en un desuso y comenzaron a utilizarse la margarina y las grasas trans”.

Desafortunadamente, los interesados han sido principalmente empresas estadounidenses, europeas e israelíes, y todavía no hay empresas mexicanas que se interesen por esta nueva tecnología, detalla el investigador.

El grupo de investigación de la UASLP planea seguir trabajando en mejorar el proceso de organogelación. Pues para obtener la textura deseada en cada producto deben cuidarse variables como concentración y tipo de molécula organogelante, temperatura, velocidad de enfriamiento, tipo y tiempo de agitación y tiempo de cristalización, como lo explican en su último artículo publicado en la revista Food Research International; además de que todas las condiciones observadas en el laboratorio deben probarse a escalas industriales.

Pero Jorge Toro considera que este es un reto alcanzable gracias al trabajo de investigadores, estudiantes de posgrado —en especial del doctorado de ciencias en bioprocesos—, a la inversión de la industria privada y a los apoyos económicos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), que espera siga apoyando las investigaciones en el país a pesar de las adversidades económicas que se enfrentan.

Redacción: Amapaola Nava de Conacyt en http://conacytprensa.mx/index.php/ciencia/salud/16390-grasas-trans-organogelacion-jorge-toro-alimentos

Alumnos mexicanos ganan el primer lugar en concurso de robótica en EU

Estudiantes de preparatoria del Tecnológico de Monterrey, de su plantel en Colima, ganaron el primer lugar en el concurso internacional FIRST Robotics Competition, llevado a cabo por la organización For Inspiration and Recognition of Science and Technology (FIRST) en Houston, Estados Unidos.

Al ser entrevistado el maestro en tecnologías de la información Armando Meza López, quien es el entrenador en jefe de estos jóvenes, cuyo equipo se llama Horus, comentó que fueron reconocidos con el Rookie All Star Award, premio que se otorga al mejor equipo novato que demuestra un sólido trabajo y que son ejemplo de la misión de FIRST.

Compartió que esta competencia comenzó en 1989 con la intención de estimular a los jóvenes para que se involucren más en la ciencia y tecnología, para lo cual organizan año con año este concurso con robots construidos por alumnos, profesores y voluntarios de forma colaborativa.

La participación del equipo mexicano se logró mediante 19 equipos, de los cuales ocho representaron a la Prepa Tec del Tecnológico de Monterrey y cinco a la Preparatoria de Tec Milenio.

El entrenador comentó que los estudiantes de Colima lograron la clasificación a la competencia internacional después de ganar el primer lugar en la modalidad de Novatos en el Regional de la Competencia Internacional de Robótica FIRST México, que se desarrolló en la ciudad de Toluca, Estado de México.

En dicha competencia a nivel mundial participaron 450 equipos de prepas de 50 países, entre ellos Australia, Israel, Estados Unidos, Canadá y China.

Dicha competencia duró tres días, en la cual los equipos pusieron a prueba los robots construidos, diseñados, programados y probados en sólo seis semanas.

Para este año, informó el entrenador, el reto se llamó FIRST Steamworks, mismo que exigía la construcción de un robot capaz de operar de manera autónoma, almacenar, trasladar y disparar pelotas a diferentes alturas de la cancha, mover engranes y escalar.

Dentro de la competencia, los estudiantes llevaron a cabo cinco aspectos formativos vitales para el modelo educativo de la Prepa Tec: la autogestión, el pensamiento crítico, la comunicación efectiva, el trabajo colaborativo y la responsabilidad personal y social.

Fuente: Redacción Mientras tanto en México en http://www.mientrastantoenmexico.mx/alumnos-mexicanos-ganan-primer-lugar-concurso-robotica-eu/

Desarrollan jóvenes de Chapingo robot agricultor que competirá en Inglaterra

En la zona centro y sur del país, es cada vez más común, al circular por las carreteras que conectan a los diferentes estados aledaños, observar cómo la mancha urbana devora todo a su paso, desde bosques y áreas naturales, hasta las tierras destinadas a la cosecha.

En aquellas zonas, donde otrora se observaban extensas hectáreas de cultivo, hoy en día se aprecian pequeñas parcelas, algunas que apenas llegan a una hectárea de tierra. Ejemplo de ello se vive en gran parte del centro y sur del país, donde existen familias (pequeños productores) que se dedican a la siembra de maíz, principalmente.

Entre muchos otros, uno de los problemas que esa situación supone tiene que ver con la poca viabilidad para que esos pequeños productores hagan uso de la maquinaria agrícola existente en la actualidad, como tractores, cosechadoras, fertilizadoras, cortadoras.

En ese contexto, el profesor investigador del Departamento de Irrigación y parte del núcleo básico del Posgrado de Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua de la Universidad Autónoma Chapingo (UACh), Noé Velázquez López, se dio a la tarea de desarrollar un robot para uso agrícola adaptado a esas necesidades del campo.

Se trata de un proyecto que Velázquez López arrancó como parte de sus estudios de maestría realizados en Japón, gracias a una beca que recibió del país nipón, y al cual le dio continuidad durante su doctorado, mismo que cursó también en el país oriental.

"Antes de estudiar mi maestría (en 2007) realicé una estancia de cuatro meses allá en Japón (…) Durante esa estancia, noté que Japón tiene superficies de cultivo muy pequeñas, similares a las que hay en la zona centro y sur de México, ante ello pensé que no tiene caso hacer uso de tecnología muy grande para mecanizar pequeñas áreas. En ese momento comencé a trabajar un proyecto para mecanizar pequeñas áreas de cultivo para aplicar tanto allá como aquí en México, lo cual es justamente uno de los requisitos para obtener la beca del gobierno japonés, es decir, que se trate de un proyecto que resuelva necesidades en ambas naciones", explicó en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt.

De acuerdo con el artículo "México puede decir adiós al maíz importado" de Emilio Godoy, nuestro país en algún momento de su historia dejó de autoabastecerse en cuanto a la producción de maíz se refiere y llegó a un punto donde su déficit del grano alcanzó los 10 millones de toneladas. No obstante, dicho documento señala que el país cuenta con el potencial necesario para producir hasta 33 millones de toneladas anuales e incluso añadir 24 millones por año y cubrir así la demanda proyectada hacia el 2025, estimada en 39 millones anuales.

A su vez, el documento titulado "Procesos de aprendizaje y modernización productiva en el agro del noroeste de México: los casos de la agricultura comercial de la Costa de Hermosillo, Sonora y la agricultura orgánica de la zona sur de Baja California Sur" explica que para volver el campo mexicano competitivo, es necesaria la creación de nuevas habilidades productivas.

“Se compite en el mercado mundial solo si existen innovaciones en el producto, en las funciones de los actores involucrados en la producción y comercialización agropecuaria y también se compite si se generan innovaciones a nivel del proceso”, cita el documento.

A dichos cambios, el texto denomina escalamiento competitivo, el cual contempla transitar a los pequeños productores hacia unidades productivas más sofisticadas. “El escalamiento competitivo surge cuando los productores operando en segmentos de bajo valor agregado transitan hacia unidades productivas más sofisticadas (…) Los productores locales se concentran en ampliar su base de conocimientos y en la aplicación de nuevas tecnologías a fin de elevar la productividad”.

Y es precisamente en esa línea que transita el proyecto encabezado por Noé Velázquez López y en el cual participan el ingeniero Bonifacio Gaona Ponce y el M.I. Juan Carlos Olguín Rojas, del Departamento de Ingeniería Mecánica Agrícola, y 17 alumnos de la UACh (entre licenciatura, maestría y doctorado), de los cuales cuatro de ellos son becarios del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Velázquez López narró cómo ha evolucionado su proyecto inicial hasta convertirse en una línea de investigación y materializarse en un prototipo funcional que en junio próximo competirá en el Field Robot Event, a celebrarse entre el 13 y 16 de ese mes en Inglaterra.

“La idea surge con el proyecto presentado para concursar por la beca del gobierno japonés”. Se trató del proyecto de mecanización de pequeñas superficies, el cual le fue aprobado. Trabajó en él durante su maestría y doctorado y allá fue donde concretó el primer prototipo.

A su regreso a México se incorporó a la docencia en la UACh, donde decidió dar continuidad al trabajo iniciado en Japón a través de las materias de robótica, sensores y controles y la de instrumentación y metrología. “En la materia de robótica me propuse iniciar con ese trabajo, pensando en que podría convertirse en el mediano plazo en una línea de investigación”.

En ese momento plantearon como necesidad la construcción de un robot móvil capaz de realizar acciones de monitoreo, detección de enfermedades y control de plagas, e incluso tareas de siembra. Explicó que en ese proceso, el desarrollo del robot ha derivado en algunas innovaciones tecnológicas.

“Una de ellas tiene que ver en la relación del motor con las ruedas, es decir, la forma en la que están conectadas porque en agricultura tenemos diferentes terrenos, lo que nos obliga a contar con un motor elevado, por lo que innovamos en la forma de transmisión con las ruedas y el motor”.

Otra de las innovaciones fue la inclusión de una suspensión al robot para que se adapte de manera óptima al terreno, el cual es imperfecto. Asimismo, mencionó el tema de la autonomía, donde han trabajado en el desarrollo e inclusión de un sensor giratorio a bordo que permita mapear en tiempo real la ubicación del robot para que pueda seguir de manera inteligente su trayectoria.

“La parte más fuerte, hablando del desarrollo tecnológico, se encuentra en el tema de la visión por computadora, donde nuestro algoritmo se ha enfrentado a un reto muy importante que consiste en la falta de control sobre las condiciones de luz en el terreno”.

Al respecto, detalló que en condiciones de sombra, el robot realiza un seguimiento óptimo de una persona que sirve de guía, pero ante la luz solar, literalmente el robot se quedaba a ciegas y avanzaba sin ver nada. “Esos cambios de luz son muy comunes en la agricultura porque por momentos está nublado y luego sale el sol y entonces el reto es controlar esos cambios de luz tan fuertes”.

Velázquez López reveló al respecto que uno de los alumnos de maestría involucrados en el proyecto desarrolló un software capaz de segmentar las plantas, dependiendo de la luz, de manera automática, así que serían las mismas plantas que están en el cultivo las que servirían de guía para que el robot siga su ruta y que dicho software será puesto a prueba durante su participación en el Field Robot Event.

Al equipo de jóvenes estudiantes de la UACh, que encabezados por el doctor Velázquez López participará en el Field Robot Event, se sumará como asesor Luis Ángel Contreras Toledo, estudiante del último año de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Bristol.

El joven, quien también es becario del Conacyt, asistirá como invitado del doctor Velázquez López, quien se puso en contacto con él para que apoye con asesorías en temas muy puntuales relacionados con el sistema de visión por computadora.

“La velocidad a la que avanzan las tecnologías de los sistemas autónomos hace necesaria la integración de distintos especialistas en diversas áreas afines, y es en este contexto que se me invitó a participar como asesor en los sistemas de visión por computadora y su aplicación en robótica móvil, un tema en el que he trabajado desde mi maestría en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y mi doctorado en la Universidad de Bristol”, dijo Contreras Toledo a la Agencia Informativa Conacyt.



Fuente: Armando Bonilla de redacción Conacyt en http://conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/robotica/15752-desarrollan-jovenes-chapingo-robot-agricultor-competira-inglaterra

Estudiante de la UNAM representa a México en China

Omar Vázquez Rueda nunca se imaginó que sería físico y recientemente representó a México en The Fifth Annual Large Hadron Collider Physics conference (LHCP2017), considerado como uno de los eventos más relevantes sobre física de altas energías, y que este año se realizó en la Universidad de Shanghai Jiao Tong, China.

Vázquez Rueda, con apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), realiza una maestría en ciencias físicas en el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Como parte de su posgrado, el joven de 24 años colabora en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), siendo este uno de los cuatro principales experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) y el principal dedicado al estudio de colisiones ultrarrelativistas de iones pesados de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

El proyecto del estudiante mexicano, cuyo asesor es el doctor Antonio Ortiz Velásquez, consiste en el estudio de la producción de hadrones identificadas (piones/kaones/protones) en colisiones plomo-plomo (Pb-Pb) a la energía récord de √sNN = 5.02 TeV.

A partir de sus mediciones se pueden estudiar fenómenos colectivos en colisiones de iones pesados, lo cual contribuye al entendimiento de las propiedades del “misterioso” plasma de quarks y gluones, que hasta ahora se sabe es un estado de la materia que existió segundos después de la gran explosión que dio origen al universo.

Después de una rigurosa revisión por parte del Consejo de Física de ALICE, el trabajo del estudiante de la UNAM fue elegido para que se presentara en dicho evento.

Así, entre más de 400 físicos prestigiados de todo el mundo e incluso algunos premios Nobel, el joven mexicano dictó la conferencia New results on collectivity with ALICE. Vázquez Rueda, junto con el doctor Arturo Fernández Téllez, investigador de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), fueron los dos únicos mexicanos que participaron en dicho evento, representando a instituciones mexicanas.

Omar Vázquez Rueda nació en Cholula, Puebla. Durante su infancia siempre imaginó que estudiaría ingeniería aeronáutica. “Mi sueño cuando tenía como 12 o 13 años era encontrar nuevos combustibles que fueran capaces de desplazar aeronaves a velocidades supersónicas”, expresó.

No obstante, en 2010 cuando tenía que elegir su carrera profesional, se topó con que en Puebla no impartían la carrera de aeronáutica y decidió estudiar física en la BUAP.

Aunque no era la carrera de sus sueños, desde las primeras semanas lo cautivó y en los primeros semestres decidió que de todo el “mundo” de la física se especializaría en el de la física de partículas elementales.

Además, en julio de 2012, justo cuando Omar Vázquez Rueda iba a mitad de la carrera, se anunció el descubrimiento del bosón de Higgs, hecho que le dio más ímpetu por las partículas elementales.

Decidió enfocarse en experimentos de iones pesados, cuyo objetivo es entender el origen del aproximadamente 99 por ciento de la masa de los nucleones (protones, neutrones), cosa que el bosón de Higgs no explica.

En palabras de Vázquez Rueda, “decidí ingresar al posgrado en ciencias físicas de la UNAM dado que en el Instituto de Ciencias Nucleares encontré a los investigadores expertos en el área de física experimental de colisiones de iones pesados”.

En la UNAM ha conocido a destacados profesores, como el doctor Guy Paic quien, además del conocimiento en física y partículas elementales, le ha enseñado la perseverancia y el trabajo en equipo.

Para el estudiante, quien recibió apoyo por parte de la Red Temática Conacyt ALICE, su participación en este congreso “representa un logro, el cual no será el único ni el último, dentro de mis planes tengo metas más ambiciosas”.

Destacó que en 10 años se ve dirigiendo algún grupo de investigación en física de iones pesados, ya sea en México o en el extranjero, e impartiendo clases en alguna institución.

Fuente: Verenise Sánchez de redacción Sin Embargo en http://conacytprensa.mx/index.php/sociedad/becas/15942-estudiante-unam-representa-mexico-china

Diseñan robot habla purépecha, náhuatl, totonaco, español

La doctora Angélica Muñoz Meléndez, investigadora del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), diseñó, en coordinación con un equipo de colegas y estudiantes, una colección de cinco juguetes tangibles o robots, llamados los “Paquitos”, que además de cumplir una función lúdica, también son una moderna herramienta didáctica para el aprendizaje de idiomas nativos entre niños y niñas de comunidades indígenas.

La doctora Muñoz Meléndez explicó que los juguetes antropomorfos son modelos de identificación social para niños, es decir, los ayudan al desarrollo, por eso se cuestionaron sobre las opciones que tiene un niño mexicano indígena respecto a este tipo de juguetes.

“Tristemente los juguetes que hay no tienen mucha coincidencia con lo que vive un niño en su vida diaria. Hay un mundo de diferencia entre lo que un niño vive en su realidad en México y ese tipo de juguetes. Por otro lado, si uno piensa qué aporte puede dar la tecnología a un juguete, pues hay algunos que ya no son antropomorfos, pero que son dispositivos que motivan al niño a cantar, a leer palabras, a hacer cuentas. Son para niños mayores, como una tableta o teléfonos”.

Ante este escenario, las opciones para los niños indígenas se reducen, por eso es que el grupo de investigadores del área de robótica del INAOE que trabajó en este proyecto buscó una alternativa para este sector a través del manejo de tecnologías.

“El reto al que nosotros nos enfrentamos fue precisamente desarrollar juguetes educativos que ayuden a niños mexicanos, y principalmente a indígenas, a aprender y revalorar su lengua y su cultura. Ya tenemos una pequeña familia de juguetes con los que es niño se identifica, desde su ropa, la lengua que hablan y los conocemos como la familia de los “Paquitos”, unos robots que hablan y están vestidos a la usanza de cada una de las culturas que representan”.

Así nace el “Paquito” de Cuetzalan, que habla náhuatl; la “Paquita” purépecha. Tenemos una niña que habla totonaco. También tenemos el que habla español y está vestido como un niño urbano. También tenemos un gusanito que habla ñañú”.

Los “Paquitos” son muñecos fabricados con tela que incorporan sensores, lectores y un pequeño módulo de audio para grabar y reproducir audio.

Su funcionamiento está determinado por un conjunto de sensores que reaccionan a movimientos en la mano, la cabeza, la pierna u otras partes del cuerpo. Por ejemplo, si se le dobla el brazo a la muñeca, ésta responderá al estímulo respondiendo “auch”.

Al respecto, la doctora Muñoz Meléndez aclaró que la colección de los Paquitos no son juguetes autómatas que repiten las mismas acciones. “Aunque no lo parezcan, aclaró, los Paquitos son robots que reaccionan al estímulo que se les dé y además reaccionarán de manera distinta”.

Para el diseño de los robots, la doctora indicó que recurrieron a una artesana de Puebla que trabaja confeccionando muñecos y fue ella quien creó la ropa y dio apariencia a los Paquitos, cuidando las características propias de la vestimenta indígena.

Los juegos de los Paquitos dependerán de la edad del menor; en el caso de niños o niñas de dos a cuatro años, la muñeca, por ejemplo, ofrece juegos para conocer las partes del cuerpo; sin embargo, hay otros más avanzados.

"Después hicimos una versión más avanzada que son los Paquitos del INAOE. Este Paquito no solo habla español sino que, de acuerdo con la vestimenta, hablará español, purépecha, totonaco, etcétera. Esta es la tercera versión de los Paquitos, de los cuales tenemos dos, los del INAOE y los que vamos a tener en evaluación con la SEP".

Además de la colección de Paquitos, el grupo de robótica del INAOE, que trabaja en este proyecto, ha desarrollado loterías, partiendo de bases electrónicas, pensadas para niños mayores siete años.

"Propusimos realizar una lotería en una caja, y en la tapa se armará la carta que uno quiere. Uno tiene las figuras por separado, que nosotros no las diseñamos, se diseñaron con los hablantes de las lenguas, y se arma la carta como uno quiere, siempre y cuando se utilice la misma lengua. La lotería va a detectar esa carta y las va a sortear. Asimismo, las cartas no son las tradicionales, como 'el borracho', 'la luna', etcétera, sino que contienen información de plantas o animales de cada región", añadió la doctora Muñoz.

Cada carta está ilustrada de manera original, ya que las figuras o imágenes no se tomaron de Internet sino que se creó un diseño propio.

Esta lotería se puede jugar de dos formas, la tradicional, es decir, nombrando las cartas por la imagen, y otra más avanzada, a través de adivinanzas o conceptos de la imagen que se muestra, con la finalidad de que a partir de una definición el niño ejercite su lenguaje para conocer a qué objeto, animal o planta pertenece el concepto o adivinanza que se dio.

La presentación de los Paquitos fue parte de la conferencia Juguetes tangibles para la revalorización y aprendizaje de lenguas indígenas mexicanas, celebrada en el marco del 4o Encuentro Conocimientos Ciencia y Tecnología en un Mundo Multicultural, celebrado del 27 al 29 de abril en el Edificio Carolino de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP).

Fuente: Dalia Patiño de Redacción Conacyt en http://conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/robotica/15288-mi-robot-habla-purepecha-nahuatl-totonaco-espanol

Mexicano descubre método para detectar cáncer de hígado y ya tiene solicitud de patente

El doctor Julio Isael Pérez Carreón, investigador del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), ha dedicado gran parte de su trabajo a generar un método de diagnóstico oportuno para el cáncer de hígado. Trabajo que ya ha sido motivo de una solicitud de patente.

La idea de este nuevo método de diagnóstico temprano surgió cuando los investigadores notaron la cantidad elevada de una enzima llamada prostaglandina reductasa 1 en lesiones que habían inducido en el hígado de animales de experimentación, cantidades que no se encontraban presentes en tejidos sanos.

Para poder desarrollar un método de diagnóstico temprano era de vital importancia que el grupo de investigación analizara muestras de tumores hepáticos que se encontraran en las primeras etapas de la enfermedad y así detectar indicadores o marcadores que anunciaran el inicio del cáncer.

El problema es que estas muestras suelen ser muy escasas. La mayoría de las muestras tumorales es de etapas muy avanzadas del padecimiento, pues las enfermedades del hígado generalmente no ocasionan síntomas y los pacientes no acuden al médico hasta presentar algún dolor abdominal, que se produce cuando es demasiado tarde y el tumor ya ha avanzado demasiado, explica Julio Pérez.

Por esta escasez de acceso a muestras de tumores, se decidió recurrir a experimentación en ratas. A estos animales de laboratorio, mediante un agente químico, es posible producirles lesiones en el hígado con notables similitudes a las lesiones de los seres humanos. Las lesiones, denominadas nodulares, sin excepción, después de nueve meses, progresan en tumores en el hígado del modelo animal.

Esto permitió que los investigadores analizaran, desde el inicio, la evolución del cáncer hepático y que detectaran qué moléculas van cambiando en relación con el desarrollo de la enfermedad. Y así fue como identificaron la presencia anormal de la prostaglandina reductasa 1 en las etapas tempranas de las lesiones en el hígado de las ratas.

Pero la identificación de esta enzima no fue trabajo sencillo, Julio Pérez sabía que había proteínas que se estaban expresando de manera diferente en el cáncer hepático, pero no conocía cuál, de entre los cientos de posibilidades, era la identidad de estas proteínas.

Identificar el nombre y apellido de la prostaglandina reductasa 1 fue el trabajo del estudiante Ricardo Sánchez Rodríguez, quien en su tesis de licenciatura utilizó la técnica analítica denominada espectrometría de masas para reconocer esta enzima.

“Después de encontrar que esta enzima se encontraba exclusivamente en los tumores de los modelos animales, nos surgió la duda de qué tan temprano se expresaba la proteína y si su presencia podía aprovecharse para generar una aplicación clínica”, comenta Ricardo Sánchez.

Estas dudas hicieron que el estudiante y su tutor, Julio Pérez, decidieran plantear un proyecto de doctorado para explorar la presencia de la enzima en tumores humanos y analizar por qué se presentaba esta molécula en el proceso canceroso, querían saber si la prostaglandina reductasa 1 estaba dando algún tipo de ventaja a las células tumorales.

Proyecto que fue aceptado en el doctorado directo de Ciencias Biomédicas de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y le permitió a Ricardo Sánchez continuar con la investigación.

Comprobar la presencia del indicador en humanos

Con el fin de comprobar si esta enzima se encontraba también en las lesiones hepáticas humanas, se realizó una colaboración con la Universidad Veracruzana, que proporcionó al grupo de investigadores muestras de hígado de pacientes fallecidos, cuyos familiares accedieron a la donación de la muestra.

Las muestras donadas presentaban diferentes tipos de patologías, incluyendo cirrosis y cáncer. Razón por la cual, Ricardo Sánchez pudo comprobar que, al igual que en los animales de laboratorio, la prostaglandina reductasa 1 solo se expresaba en los pacientes con carcinoma hepatocelular y no en otras enfermedades del hígado.

Esto evidenció su importancia para generar un método diagnóstico, pues la detección de la enzima daría cuenta de que había, en alguna parte del hígado, células que empezaban a transformarse en tumor.

“Pero al mismo tiempo surgió la pregunta: ¿para qué le sirve a la célula tumoral expresar esta enzima?”, explica Julio Pérez.

Las investigaciones llevaron al grupo del Inmegen a establecer la hipótesis de que la prostaglandina reductasa 1 ayuda a las células tumorales a sobrevivir a las primeras etapas del crecimiento de la masa tumoral, etapa en la que están sometidas a un alto estrés oxidativo.

Este estado de estrés oxidativo se produce cuando hay un aumento de radicales libres en el entorno celular, moléculas que pueden reaccionar con los componentes de las células y causarles daño o incluso la muerte.

Cuando un tumor comienza a desarrollarse, inicia como un cúmulo de células que se reproducen mucho más rápido que las no tumorales. Esto ocasiona que se forme una masa de tejido para la cual el organismo no ha creado vasos sanguíneos y, por lo tanto, no recibe suficiente oxígeno ni nutrientes, generando un estrés oxidante en el tumor.

Es aquí donde actúa la enzima prostaglandina reductasa 1, ayudando a las células de cáncer a sobrevivir a este entorno perjudicial de las primeras etapas.

Este mecanismo de protección contra el estrés oxidativo generado por la enzima resultó ser bastante general, lo que hizo sospechar al equipo de investigación que no solo era aprovechado por las células cancerosas en el hígado, sino en muchos otros tipos de cáncer. De hecho, la enzima ya se ha observado en otros tipos de cáncer, como el de próstata y el de pulmón, detalla Julio Pérez.

El grupo de investigación del Inmegen fue el primer equipo científico en el mundo en asociar esta enzima con el proceso tumoral. Fenómeno cuya observación publicaron en el 2014 en la revista The International Journal of Biochemistry & Cell Biology.

Al exponer en un evento interno los resultados del trabajo, la oficina de transferencia de tecnología del Inmegen realizó una búsqueda detallada de los descubrimientos del grupo de investigación y encontró que ellos eran los primeros en reportar que esta enzima se sobreexpresaba en tumores, así que sugirió que se trabajara en una solicitud de patente.

“La oficina de transferencia tecnológica del Inmegen vio algo novedoso en nuestro trabajo, una ventana de originalidad y fuimos construyendo junto con ellos una solicitud de patente, en donde la idea, en pocas palabras, es: tenemos una enzima que aparece en etapas tempranas de los tumores hepáticos y que se mantiene en muestras de origen clínico, ¿cómo podemos aprovecharla como forma de diagnóstico oportuno?”.

En este momento, la solicitud está hecha solo para México, comenta Ricardo Sánchez y explica que este tipo de patentes deben tramitarse por país, trámite que también debe pagarse para cada nación en la que se quiera proteger el hallazgo.

Estos gastos han sido absorbidos por el Inmegen, pero los costos para mantener la solicitud de patente y ampliarla a otros países son muy elevados. De hecho, el trámite se había comenzado también para Estados Unidos, pero tuvo que ponerse en espera debido al factor económico, detalla el estudiante.

La alternativa que se buscará para seguir protegiendo el descubrimiento será incrementar el número de muestras y evaluar la presencia de la enzima en otros tipos de cáncer, pues los resultados positivos podrían justificar la inversión pública o incluso la transferencia a una empresa privada que pueda asumir los costos.

La identificación de los altos niveles de prostaglandina reductasa 1 ya es una buena manera de detectar la presencia del cáncer hepático en biopsias de hígado. Pero eso aún no es suficiente para que el diagnóstico se aplique a pacientes reales, pues es difícil y a veces peligroso tomar una biopsia de hígado para después realizarle el diagnóstico molecular.

Lo que se necesita es detectar la enzima por un medio más accesible, como podría ser la sangre, explica Julio Pérez, y detalla que actualmente están desarrollando investigaciones para saber si es posible esta especie de biopsia líquida, que se propone detectar la enzima, o productos relacionados a ella, en la circulación.

“Veremos cómo avanza nuestra investigación para saber si esta enzima en algún momento pudiera ser parte de la batería de herramientas moleculares para el diagnóstico oportuno del cáncer de hígado”.

Si el desarrollo de este método diagnóstico resulta posible, deberá integrarse junto con otros posibles indicadores de cáncer hepático, pues hasta el momento no existe un marcador que se encuentre presente en todos los tipos de tumores hepáticos. Incluso la prostaglandina reductasa 1 no se encuentra en todos los casos de cáncer.

Los retos de investigación radican justamente en la heterogeneidad de la enfermedad, en la que se pueden encontrar diferencias entre los tumores de un paciente y otro, pero también entre dos tumores en el hígado del mismo paciente, o incluso diferencias dentro del mismo tumor.

Por lo pronto, el grupo de investigación seguirá trabajando con las posibilidades que la prostaglandina reductasa 1 ofrece como diagnóstico y como posible tratamiento. En enero de este año publicaron un artículo en la revista científica Free Radical Biology and Medicine.

Fuente: Por Amapola Nava, de redacción Sin Embargo en http://www.sinembargo.mx/02-06-2017/3231891