Los diversos logros de los Premios Profopi

La batalla contra un padecimiento hepático, avances para mejorar diagnósticos en etapas tempranas de algunas enfermedades y optimizar la calidad de vida, la búsqueda de energías y fuentes renovables eficientes, así como el desarrollo de un medicamento para tratar la mastitis clínica (inflamación de las glándulas mamarias) de las vacas fueron los proyectos reconocidos en la edición número 12 del Programa para el Fomento al Patentamiento y la Innovación (Profopi), creado por la Coordinación de Vinculación y Transferencia Tecnológica (CVTT) de la UNAM.

El concurso se dividió en dos categorías. El Premio a la Transferencia de Conocimientos y Tecnologías otorgó el primer lugar al proyecto del desarrollo y producción de un anticuerpo monoclonal, un medicamento que trata el asma derivado de alergias causadas por polvo, polen u otros factores ambientales; además, es efectivo contra la urticaria crónica, los pólipos nasales y alergias causadas por alimentos. Mientras que el tercer lugar lo obtuvo la creación de un fármaco veterinario para tratar la mastitis clínica, que ha demostrado ser de los más eficaces en el mercado. El segundo puesto fue declarado desierto.

En la categoría de Patentamiento y la Innovación el primer lugar fue reconocido por la creación de un panel de biomarcadores que permite el diagnóstico temprano de fibrosis hepática; el segundo lugar obtuvo esa posición por la fabricación de un biosensor bacteriano para el diagnóstico del Síndrome del Ojo Seco (SOS) y el Síndrome del Intestino Irritable (SII); el tercer lugar por la producción de nanoestructuras unidimensionales de óxido de zinc aplicables en energía y para la salud.

Gaceta UNAM conversó con tres de los ganadores, quienes explicaron en qué consisten sus proyectos.

Diagnóstico de fibrosis hepática de forma no invasiva y con mayor precisión

María del Carmen García de León Méndez y Enrique González Rivas, investigadora y académico de la Facultad de Medicina, junto con el alumno Víctor Manuel Páez Zayas de la misma institución, obtuvieron el primer lugar del Profopi por el desarrollo de un panel de biomarcadores para prueba in vitro, que permite la detección temprana, de forma no invasiva y con mayor precisión, de la fibrosis hepática, principal determinante de las enfermedades hepáticas crónicas a largo plazo.

“La detección de esta patología en etapas tempranas tiene el potencial de cambiar el enfoque de un diagnóstico tardío en pacientes que ya presentan complicaciones, y les brinda la oportunidad de tener tratamientos específicos para prevenir o detener la progresión de la enfermedad y mejorar la supervivencia”, refiere García de León Méndez.

De acuerdo con la investigadora, “la cirrosis es una de las principales causas de muerte en México en personas de entre 25 y 50 años. En el 40 % de los casos se presenta de forma asintomática y sólo se hace evidente hasta el momento en que las alteraciones del hígado convierten al paciente en candidato a un trasplante”.

El panel molecular fue obtenido a partir de un modelo de fibrosis murina y fue validado con sueros de pacientes con cirrosis por hepatitis C.

“El modelo experimental empleado fue analizado mediante microarreglos de expresión específicos de hígado, de tal manera que se obtuvo un panel molecular (moléculas no clásicas), el cual, al hallarse en el suero de pacientes con diferentes grados de fibrosis hepática, ayudó a detectar las diferencias en los niveles de fibrosis con un alto grado de especificidad y sensibilidad, entre el 95 y 99 %”, indica la especialista.

Del mismo modo, “para determinar el estadio de la enfermedad fueron sometidos a un análisis por el método de elastografía transitoria (Fibroscan) y los resultados fueron alentadores”.

Una vez obtenido el panel, “se buscó determinar su desempeño como diagnóstico en sueros de pacientes con cirrosis hepática secundaria a diversas etiologías y se hizo una comparación con sujetos sin hepatopatía conocida”.

A decir de la investigadora, dada la alta prevalencia de las enfermedades hepáticas, se ha vuelto una prioridad contar con una prueba que se pueda llevar a cabo de forma ambulatoria, tanto en la población en la que se sospeche alguna hepatopatía como a nivel de escrutinio poblacional a bajo costo.

La patente se concedió en julio de 2019; mientras, los resultados obtenidos por el proyecto están sometidos a una segunda patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual, lo que “nos colocan en un desarrollo nivel 5 de madurez del proyecto y nos impulsa a buscar la manera de solventar el paso previo a la preparación de un prototipo”, finaliza.

Biosensor bacteriano para el diagnóstico del Síndrome del Ojo Seco y el Síndrome del Intestino Irritable

Yolanda López Vidal, Patricia Orduña Estrada, Gonzalo Castillo Rojas, Enrique Octavio Graue Hernández y Luis José René Arredondo Hernández, académicas y académicos de la Facultad de Medicina, lograron el segundo sitio con la creación de un biosensor bacteriano para el diagnóstico del Síndrome del Ojo Seco (SOS) y el Síndrome del Intestino Irritable (SII).

“Este biosensor detecta concentraciones de ácidos grasos como el ácido propionato, que es producido por ciertas bacterias del microbioma y cuya concentración puede variar en respuesta a cambios en la composición y función del microbioma, fenómeno al que se le denomina disbiosis”, asegura Yolanda López Vidal.

Añade: “La disbiosis es un desequilibrio en la comunidad microbiana que se puede asociar con diversas condiciones de salud y enfermedades”.

Explica que la producción del ácido graso propionato depende de la actividad y abundancia de bacterias, por lo que medir sus concentraciones a través de un biomarcador permite identificar la comunicación entre la microbiota y el hospedero que está alterada, es decir, es un desequilibrio en función de bacterias, virus, entre otros.

“El Síndrome del Intestino Irritable, considerada una enfermedad funcional, se acompaña de una alteración del microbioma y el hábito intestinal, entendido como constipación y/o diarrea. Comúnmente, antecede a esta patología un proceso infeccioso previo”, indica la docente.

Para el caso del Síndrome de Ojo Seco, “se conocen múltiples causas, como la evaporación excesiva de lágrimas o que su volumen es más pequeño de lo habitual”, agrega.

De acuerdo con López Vidal, para la creación del biosensor estudiaron tres escenarios de la disbiosis en ambos síndromes. “Observamos un desequilibrio del microbioma y un incremento en la producción de ácido graso propionato a través de herramientas como la citometría de flujo y la fluorescencia”, precisa.

Tras ello, estandarizaron dos métodos, “un micrométodo que requiere volúmenes muy pequeños como una lágrima, y otro en el que se puede llevar a cabo en cultivo de células o bien a partir de secreciones o de muestras biológicas tales como la materia fecal”, sostiene.

“Una vez que se validó la concentración del ácido propionato, asociado a la disbiosis del microbioma, el biosensor podrá ser utilizado en diferentes escenarios, como un consultorio, a través de una prueba rápida y con un lector portátil de la lectura de fluorescencia, o al pie de la cama de algún paciente”.

De acuerdo con Yolanda López Vidal, en México la prevalencia es del 15 % para el Síndrome del Intestino Irritable y 10 % para el Síndrome del Ojo Seco.

Para ninguno de los dos existe una cura definitiva, “por lo que con este biosensor buscamos realizar una metodología simple y asequible para todas las personas, a fin de llevar un seguimiento y brindar tratamientos para mejorar la calidad de vida”.

Producción de nanoestructuras unidimensionales de óxido de zinc a bajo costo y gran escala

Ateet Dutt, Guillermo Santana Rodríguez y Andrés Galdámez Martínez, especialistas del Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM), lograron el tercer lugar por su procedimiento de crecimiento en fase de vapor en un solo paso para la producción de nanoestructuras unidimensionales de óxido de zinc (ZnO).

“En este proyecto estamos desarrollando nanoestructuras unidimensionales de óxido zinc, que son de tipo nanoalambres, y la idea es que se puedan usar en diversas aplicaciones de energía y para la salud”, refiere Ateet Dutt.

Respecto a la energía, “se puede utilizar para la fabricación de celdas solares de nueva generación, a fin de buscar fuentes renovables y eficientes, así como para la producción de hidrógeno; en tanto al sector salud serviría de ayuda en la fabricación de detectores ópticos para el diagnóstico de bacterias, virus, incluso cáncer en etapas tempranas”.

De acuerdo con Ateet Dutt, es una alternativa para el diagnóstico y tratamiento del cáncer a través de nanoterapia con óxido de zinc, que tiene ventajas como ser biocompatible y causar estrés oxidativo celular, lo que evita la progresión del cáncer. La nanoterapia ingresa al cuerpo por medio de la sangre y se manipulará de manera computarizada actuando como biosensores capaces de detectar células malignas y atacarlas directamente.

“El objetivo es fabricar nuevos tipos de estructuras para diversas aplicaciones y mejorar las ya existentes, por lo que en principio trabajamos con películas delgadas de mil nanómetros. Sin embargo, durante el camino aprendimos que si cambiamos la morfología de estos nanoalambres mejoran mucho sus propiedades en cuanto a la fabricación de las nanoestructuras unidimensionales”, detalla el investigador.

Con el cambio de morfología en su estructura “se tiene una mayor área superficial, más cristalinidad y no hay defectos; pero cuando tenemos nanoestructuras unidimensionales, controlando su morfología y estructura, se pueden dominar también las propiedades ópticas como luminiscencia, que es uno de puntos más importantes para nosotros, ya que ayuda para el uso de megaestructuras en diferentes aplicaciones optoelectrónicas o en dispositivos”.

Cuando se usa nanozinc en tecnología, describe, se incrementan los costos de fabricación, comparándolo con el nanoalambre de óxido zinc en forma de polvos que ya se venden en el mercado, pues 10 microgramos de nanoalambres cuestan alrededor de 10 mil a 15 mil pesos, y “en nuestro caso se pretende que el precio sea competitivo y la cantidad producida sea mucho mayor”.