Estudian bacterias marinas en la península de Yucatán para identificar posibles fármacos
Videoconferencia de Wendy Itzel Escobedo Hinojosa
Un grupo de investigación de la Unidad de Química en Sisal, donde colabora la académica Wendy Itzel Escobedo Hinojosa, estudia bacterias marinas a fin de identificar, caracterizar y producir compuestos indólicos bioactivos, los cuales pueden llegar a ser relevantes en el ámbito farmacéutico.
La universitaria, quien participó en el ciclo de conferencias de los Nuevos Profesores de Tiempo Completo de la FQ, explicó que los productos naturales son fuentes importantes de fármacos, debido a su amplio espectro de actividades biológicas. Estos metabolitos son el resultado de rutas biosintéticas, es decir, provienen de procesos biocatalíticos mediados por enzimas dentro de organismos vivos.
La integrante del grupo de investigación en Productos Naturales señaló que la península de Yucatán alberga infinidad de nichos acuáticos, los cuales se han estudiado escasamente o en absoluto en algunos casos, por ello, la docente centra su trabajo en los microorganismos marinos.
Wendy Escobedo apuntó que la evolución dirigida es de gran utilidad para diseñar enzimas que funcionen de manera más efectiva que las naturales, lo cual es valioso para la biocatálisis, la cual involucra el uso de catalizadores provenientes de fuentes biológicas: las enzimas.
Para su trabajo la docente propone el empleo de la biocatálisis, en lugar de los procesos de extracción y purificación convencionales, porque una de las limitaciones en la investigación de productos naturales es el bajo rendimiento de los compuestos aislados y los de origen marino no son la excepción: “Cuando se logran establecer procesos biocatalíticos para la síntesis de moléculas, esta limitación se puede reducir sustancialmente”, indicó al presentar la videoconferencia Diversificación biocatalítica de metabolitos indólicos bioactivos de bacterias marinas de la península de Yucatán.
Expuso que obtener cantidades substanciales del metabolito de interés en la investigación en productos naturales es importante, inicialmente, para la caracterización estructural mediante técnicas espectrométricas y espectroscópicas y posteriormente, en los estudios preclínicos requeridos para proponer un compuesto como candidato para antibiótico, citotóxico o fármaco. Lo que implica verificar y validar la actividad biológica por diversos métodos moleculares, estudiar el mecanismo de acción, determinar la citotoxicidad en líneas celulares normales y cancerosas; estudiar la toxicidad en modelos animales en modalidad aguda y subaguda, generar derivados del metabolismo hepático fase 1, para estudios de actividad y toxicidad; mejorar las propiedades fisicoquímicas; establecimiento de formulaciones; estudios de farmacocinética y farmacodinamia, entre otros.
Otro de los retos en la investigación en productos naturales es evitar el redescubrimiento de moléculas ya reportadas por lo que estas investigaciones deben ser guiadas por análisis de dereplicación. Para muchos compuestos indólicos se ha identificado el blanco terapéutico, lo que facilita realizar estudios de estructura-actividad-preliminares. “El lenguaje de las bacterias es un lenguaje químico y el indol forma parte de éste, sobre todo para funciones de señalización y defensa”. Los compuestos indólicos son producto del metabolismo secundario; sin embargo, las rutas de biosíntesis responsables de la generación de compuestos indólicos prenilados en bacterias es un tema poco explorado, en comparación con los reportes que existen para hongos. Se tiene conocimiento que, para el caso de las bacterias, uno de los pasos clave para la diversificación de compuestos indólicos es la prenilación, agregó.
Wendy Itzel Escobedo Hinojosa cursó la licenciatura en Ingeniería Bioquímica Industrial en la Universidad Autónoma Metropolitana; la maestría en Biotecnología, en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, y el doctorado en Ciencias Biomédicas, en la Facultad de Medicina de la UNAM.
Sus estudios de maestría y doctorado se centraron en investigar la actividad antibiótica, citotóxica, farmacológica y el escrutinio preclínico de productos naturales de plantas medicinales. Durante esta experiencia identificó que esta área de investigación tiene como limitación el bajo rendimiento en el aislamiento de metabolitos de interés lo que implica procesar grandes cantidades del material biológico: lo cual no es sustentable.
Realizó tres posdoctorados: uno, en el Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM, en el cual adquirió herramientas de la Biología molecular en combinación con técnicas microbiológicas; el segundo, como parte del Consorcio de Investigación del Golfo de México con sede en el Instituto de Biotecnología de la UNAM, enfocado en microorganismos marinos y su aplicación biotecnológica; y el tercero, dirigido a técnicas analíticas acopladas a procesos biotecnológicos, el cual desarrolló en el consorcio EmPowerPutida en el Instituto Técnico de Bioquímica de la Universidad de Stuttgart, Alemania.
Yazmín Ramírez Venancio