Desde el Centro de Biotecnología Genómica surgen múltiples soluciones para beneficio de la sociedad
El Laboratorio de Biotecnología Farmacéutica realiza estudios sobre el virus SARS-CoV-2, causante de la pandemia por coronavirus 2019.
Armados con los más avanzados microscopios, modernas técnicas, herramientas de investigación en genética, y un cúmulo de conocimiento especializado, el cuerpo de científicos del Centro de Biotecnología Genómica (CBG), del Instituto Politécnico Nacional (IPN), trabaja en la mejor comprensión de las instrucciones contenidas en las células de los seres vivos y sus interacciones con el ambiente para proponer soluciones en diversas áreas como salud, agua, agricultura y ganadería.
A más de un cuarto de siglo de existencia, el CBG ha utilizado procesos biotecnológicos para cazar parásitos y escudriñar su genética; ha puesto a microorganismos a colaborar en biorremediación de suelos y fertilización de cultivos; ha propuesto un nuevo uso a los desechos agroindustriales; e incluso se ha dado a la tarea de cazar dragones chinos que azotan los cultivos de limón, todo en beneficio de la sociedad.
El CBG es un centro de excelencia reconocido a nivel nacional e internacional en investigación, formación de talento humano altamente especializado y desarrollo tecnológico. Se ubica en Reynosa, Tamaulipas, muy cerca de la frontera con Estados Unidos, una región estratégica para el desarrollo del país. Desde ahí, genera ciencia de frontera, básica y aplicada, a través de sus 11 laboratorios de investigación y uno de servicios.
Salud pública
El principal objetivo del Laboratorio de Medicina de Conservación, a cargo del doctor Miguel Ángel Reyes López, es encontrar la interrelación entre salud humana, vegetal, ecológica y medio ambiente. En este laboratorio se estudian enfermedades de alto impacto, cronicodegenerativas y las transmitidas por medio de vectores como mosquitos, pulgas o garrapatas.
Además, en este lugar se analizan genes involucrados en cáncer, alopecia y autismo. Dada la naturaleza y conocimientos de los integrantes de este laboratorio, también se estudian poblaciones de vida silvestre vulnerables o en peligro de extinción, como tortugas marinas, felinos, así como poblaciones de impacto económico, como ostiones, jaibas, o peces de agua salada.
El doctor Virgilio Bocanegra García, jefe del Laboratorio Interacción Ambiente Microorganismo, explicó que dentro de la microbiología clínica se estudia la ecología microbiana y en el CBG se han dado a la tarea de analizar infecciones asociadas al pie diabético, así como la estructura y función de los genomas microbianos mediante la metagenómica, es decir, sobre poblaciones bacterianas en su ambiente, con la finalidad de comprender la diversidad y función en sus diferentes entornos, sobre todo, debido a la resistencia a los antibióticos, una amenaza actual inminente.
El Laboratorio de Biotecnología Farmacéutica, a cargo del doctor Gildardo Rivera Sánchez, tiene como objetivo investigar, desarrollar e innovar herramientas biotecnológicas para la obtención de fármacos nuevos para enfermedades como obesidad, diabetes, cáncer, Alzheimer, las cuales son de alto impacto a nivel mundial por sus tasas de mortalidad y morbilidad. También, realiza estudios sobre padecimientos parasitarios como la enfermedad de Chagas, leishmaniasis, amibiasis, tricomoniasis y giardiasis, además de algunas virales, emergentes o reemergentes, como Zika, Chikungunya y recientemente el SARS-CoV-2.
“Nuestras líneas de investigación incluyen el diseño, síntesis y evaluación de moléculas con actividad biológica; evaluaciones en células normales para determinar si los compuestos presentan efectos tóxicos, y la búsqueda de metabolitos secundarios de las plantas para explorar un posible uso farmacológico”, detalló.
A la vanguardia de la investigación interdisciplinaria destinada a abordar las complejidades de las enfermedades zoonóticas a través de una variedad de enfoques científicos, el Laboratorio de Biomedicina Molecular se especializa en enfermedades emergentes y reemergentes e inclusive en padecimientos persistentes como malaria, Chagas, oncocercosis y leishmaniasis. También, trabaja con reposicionamiento y descubrimiento de fármacos contra enfermedades infecciosas, y en el desarrollo de pruebas de diagnóstico y vacunas.
Producción animal
Desde el Laboratorio de Biotecnología Animal, su responsable, la doctora Ana María Sifuentes Rincón, refirió que con herramientas de informática y genética animal desarrollan proyectos que permiten ofrecer alternativas biotecnológicas para el mejor aprovechamiento de los productos alimenticios derivados del sector pecuario, principalmente del ganado bovino y caprino. Y es que en la actualidad muchos productores buscan ofrecer una mejor calidad de carne, leche y sus derivados, en tanto que los productos creados en el Laboratorio de Biotecnología Animal contienen compuestos bioactivos que permiten dirigir estrategias para promover su potencial funcional y promover la salud de los consumidores, lo que les da un valor agregado para su comercialización.
Por otra parte, la doctora Xóchitl Fabiola de la Rosa Reyna y el doctor Gaspar Manuel Parra Bracamonte son los encargados del Laboratorio de Bioinformática, con varias líneas de investigación como el análisis masivo de datos genéticos, genómicos y minería de datos aplicados al mejoramiento genético en características productivas y reproductivas de la salud de especies domésticas y acuáticas como la resistencia a parasitosis en borregos y rasgos reproductivos en cerdos, entre otros.
“Mediante bioinformática realizamos el análisis masivo de datos, de genes y genomas de especies animales para determinar patrones de distribución, tamaño de las poblaciones, factores evolutivos, búsqueda de polimorfismos o cambios en los genomas, por ejemplo, del atún aleta negra. Asimismo, indagamos en la composición del bacterioma de especies como el bagre de canal, y saber cómo las bacterias que habitan en su interior podrían afectar la acuacultura”, señalaron.
Parra Bracamonte, además de ser encargado de este laboratorio, también es coordinador del CBG de la Academia del Doctorado en Red en Ciencias en Biotecnología.
Cultivos y cosechas saludables
En el Laboratorio de Biotecnología Ambiental, la doctora Ninfa María Rosas García trabaja desde hace más de 20 años en la línea de control biológico de plagas para que a través de bacterias, hongos, virus o sus derivados se puedan ofrecer alternativas biológicas de solución al problema de contaminación, generado por el uso de insecticidas químicos, preferentemente en cultivos de importancia económica como maíz, sorgo, mango y aguacate, entre otros.
Destacó que aquí desarrollaron y patentaron un insecticida biológico para el control del vector transmisor del Huanglongbing (HLB), mejor conocido como dragón amarillo, plaga proveniente de China, que provocó grandes pérdidas económicas al atacar las plantas de cítricos, particularmente del limón.
En el Laboratorio de Biotecnología Industrial, a cargo del doctor José Alberto Narváez Zapata, se han desarrollado iniciadores para fortalecer la producción de bebidas fermentadas como el mezcal. Asimismo, se han obtenido patentes que utilizan microorganismos con potencial de biocontrolador para reducir el empleo de pesticidas, así como el uso de residuos agroindustriales para la producción de compuestos con aplicación tecnológica industrial.
A su vez, el Laboratorio de Biotecnología Vegetal, encabezado por el doctor Netzahualcóyotl Mayek Pérez, sigue tres líneas de estudio principales: mejora genética para la sostenibilidad agrícola, el análisis de la ecología molecular en interacciones planta-microorganismo, así como la conservación y uso sustentable de recursos fitogenéticos para desarrollar estrategias que permitan a los cultivos adaptarse a los cambios climáticos.
De acuerdo con el doctor José Luis Hernández Mendoza, la investigación básica y aplicada del Laboratorio de Biotecnología Experimental se centra en el desarrollo de biofertilizantes, el estudio de los fitoquímicos o compuestos bioactivos que se encuentran en las plantas de importancia médica y culinaria. Además, promueven la hidroponía, es decir, la producción de alimentos cultivados en agua para pequeños espacios urbanos y rurales. También, buscan alternativas ante la intensa sequía que afecta al norte de México.
Como pioneros en el monitoreo de la resistencia bacteriana en microorganismos presentes en alimentos y otras fuentes de origen, se plantea el estudio ambiental en cuerpos de agua, suelos agrícolas, carne y heces fecales de cerdo, res y pollo, así como en alimentos de origen animal como leche y queso, entre otros, en diferentes regiones del estado.
El Laboratorio de Biotecnología Genómica estudia los mecanismos moleculares de las interacciones bacterianas, la evolución de sus genomas y sus funciones ecológicas en la naturaleza, particularmente de bacterias depredadoras, que han generado un creciente interés para ser utilizadas como agentes de biocontrol y bioterapia, y que son buen material para investigación básica y aplicaciones extensivas en salud, agricultura, acuacultura e industria alimentaria y ambiental.
Finalmente, el Laboratorio de Servicios, a cargo de la doctora Karina Janett Juárez Rendón, apoya a los 11 laboratorios de investigación, tanto del área de biología molecular como de química analítica con las técnicas de cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) y cromatografía de gases-masas (GC-MS), las cuales están al servicio del público en general. Dada la heterogeneidad de sus equipos, este laboratorio brinda servicios en diferentes sectores como el agrícola, hospitalario e industrial.