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BIOINGENIERÍA

Preparados para competir

Un club de estudiantes prepara equipos para participar en un certamen internacional en biología sintética y afronta la falta de recursos

Eduardo Cesar Científicos de la USP buscan sintetizar proteínas de la tela de araña a partir de microalgasEduardo Cesar

Un grupo de alumnos de la Universidad de São Paulo (USP) se especializó en la organización de equipos participantes en certámenes científicos internacionales. El Club de Biología Sintética de la USP prepara desde 2012 a alumnos de carreras de grado y de posgrado, pasantes de posdoctorado y docentes para disputar la International Genetically Engineered Machine Competition (iGEM), que se realiza anualmente en Estados Unidos. Hace dos años, un equipo integrado también por estudiantes de las universidades Estadual Paulista (Unesp) y Federal de São Carlos (UFSCar) obtuvo la medalla de bronce por el proyecto que propuso una forma de diagnóstico para la insuficiencia renal crónica (IRC) a partir de biomarcadores. Ahora, otros dos grupos formados en la USP, en reuniones promovidas dentro del club, intervendrán en la edición 2016 de la iGEM, que se llevará a cabo del 27 al 31 de octubre en la ciudad de Boston.

La competencia, que comenzó a realizarse en 2004 a instancias del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), apunta a promover el avance de las investigaciones en biología sintética, un campo que desarrolla dispositivos biológicos, tales como sensores, aparatos y software, enfocados en la solución de problemas en las áreas de medio ambiente, salud, alimentos y energía. Para este año sumará más de 300 equipos integrados por estudiantes e investigadores de instituciones de educación superior de todo el mundo. “El Club de Biología Sintética de la USP funciona como grupo convocante de personas para viabilizar proyectos, conformar equipos para competencias y promover el debate sobre nuevos conceptos relacionados con la investigación en biología molecular y sintética”, explica Otto Heringer, estudiante de la carrera de química en la USP y uno de los coordinadores del club.

Eduardo Cesar Arriba, de izquierda a derecha, parte del equipo que participará en la competencia de Boston: Mireia Mitter, Tiago Lubiana, Allan Tanaka, João Vitor Dutra Molino y Livia CamargoEduardo Cesar

Uno de los equipos que participarán en la iGEM utilizó planchas de madera MDF, placas acrílicas y moldes de silicona para elaborar en forma artesanal un tanque de electroforesis y un tambor microcentrífugo, dispositivos que permiten la separación de moléculas y muestras biológicas en experimentos de laboratorio. En un estudio iniciado en el mes de enero se emplean esos aparatos para el desarrollo de un cicatrizante para quemaduras con propiedades antimicrobianas. La manipulación genética de microalgas marinas posibilita la realización de una síntesis con proteínas de tela de araña, que se utilizan como materias primas. El grupo, conformado por científicos de la USP, de la Unesp y de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), presentará los primeros resultados del trabajo en la iGEM. “Una de las categorías de la competencia premia a los equipos que desarrollan sus propios hardware. Por eso, además de participar con ese proyecto, esperamos obtener alguna medalla con los dispositivos que ideamos”, comenta João Vitor Dutra Molino, doctorando de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas (FCF) de la USP e integrante del equipo.

No es necesario ni exclusivo que los planteles que participan en la iGEM presenten resultados finales o prototipos. No obstante, se espera que muestren alguna singularidad prometedora del proyecto en curso, así como los hallazgos preliminares que hayan obtenido. “Hemos dado comienzo a la segunda etapa de la investigación, que consiste en expresar la proteína de la tela de araña en microalgas. Estamos trabajando contrarreloj para concluir esta etapa antes de la fecha de inicio del certamen”, dice Molino, quien ya intervino en otras ediciones de la iGEM.

Los 25 integrantes del equipo, que incluye docentes, investigadores y alumnos de grado y de posgrado, no sólo afrontan desafíos científicos, sino también la dificultad para conseguir los recursos para financiar el proyecto y el viaje de una parte del grupo a Estados Unidos. “He contribuido con el grupo contactándome con empresas que puedan colaborar donando dinero o insumos para la investigación, como en el caso de los reactivos”, relata Lívia Seno Ferreira Camargo, posdoctoranda en la FCF-USP y una de las coordinadoras del equipo. El primer obstáculo que tuvieron fue la inscripción del proyecto en la competencia. “El valor de la inscripción para participar en la iGEM es de 5 mil dólares (unos 16 mil reales) por equipo. Obtuvimos el apoyo de la multinacional farmacéutica Merck, de Alemania, que pagó el monto de nuestra inscripción”.

Los investigadores también lanzaron una campaña de financiación colectiva en internet (crowdfunding) y lograron recaudar alrededor de 5 mil reales. La USP aportó otros 20 mil reales para cubrir los gastos de los alumnos de la institución. Según Camargo, la dificultad para obtener recursos suficientes explica en parte la baja participación de Brasil en la iGEM. Este año solamente habrá tres equipos brasileños compitiendo. “Hay muchos grupos de investigación en biología sintética en el país, con capacidad para participar en la iGEM, pero no disponen de las condiciones financieras para inscribirse y participar en el certamen”, informa.

Eduardo Cesar El dispositivo de electroforesis construido por el grupoEduardo Cesar

Modelo replicado
La USP tiene una trayectoria en la iGEM gracias a la organización estudiantil. “Una de las formas de organizarse es por medio de los clubes, cuyo modelo brasileño surgió en el campus de la capital y se replicó en las filiales de Lorena y Ribeirão Preto, así como en otras universidades, tales como la Federal de Amazonas (Ufam) y el campus de Assis de la Unesp”, explica Otto Heringer, recordando que los clubes estudiantiles son algo común en las universidades de otros países.

En el caso de la Escuela de Ingeniería de Lorena (EEL) de la USP, los alumnos de grado y de posgrado se organizaron por primera vez en torno a un proyecto para la iGEM. Ese equipo, que está coordinado por el genetista Fernando Segato, docente de la EEL, trabaja en la producción de alcanos, componentes de la producción del gasoil de petróleo, a partir de bacterias Escherichia coli alteradas genéticamente para desarrollar resistencia a los ácidos grasos. Esto permitiría elaborar un aceite libre de oxígeno, elevando la eficiencia de los motores.

El otro proyecto brasileño que participará en la iGEM se desarrolla en la Ufam, en colaboración con la Universidad del Estado de Amazonas (UEA), en Manaos. El grupo participó en la edición de 2014 de la competencia y obtuvo la medalla de oro en su categoría, por la creación de un linaje de bacterias modificadas genéticamente capaces de detectar, absorber y destruir compuestos de mercurio presentes en el agua. La idea consiste en utilizar los microorganismos que, de acuerdo con los investigadores, pueden clasificarse como dispositivos genéticamente modificados, para erradicar ese metal pesado, altamente perjudicial para la salud, de los cursos de agua de la Amazonia. La contaminación de los ríos de la región con mercurio se produce principalmente a causa de su empleo en la minería del oro.

Ahora, ese mismo equipo irá a Boston para presentar una nueva fase del estudio: el prototipo de un biorreactor para limpiar el agua contaminada con mercurio. Para poder participar en el certamen, el equipo recaudó 42 mil reales vía crowdfunding y obtuvo el apoyo de empresas privadas: Google les donó 15 mil reales y Natura otros 13 mil. La Ufam se hizo cargo del costo de inscripción y la UEA colaboró con los pasajes aéreos para sus estudiantes. “La participación de alumnos de grado en competencias tales como la iGEM redunda en beneficios concretos en la capacitación de nuevos investigadores. Éstos se comprometen con el trabajo en equipo e intentan darle un sentido práctico al conocimiento adquirido en el salón de clases”, dice Carlos Gustavo Nunes da Silva, docente de ingeniería genética de la Ufam y coordinador del proyecto, que involucra a 10 alumnos y tres docentes.

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