chips para detectar patÒgenos y transgenes en alimentos

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Viernes 2 de junio de 2017 EL UNIVERSAL E14 CULTURA PROYECTO UNAM Texto: Fernando Guzmán Aguilar [email protected] Conferencia sobre la literatura El Instituto de Investigaciones Históricas de la UNAM, dentro del ciclo de conferencias El historiador frente a la historia 2017. México y el mundo en 19 1 7, invita a la intitulada “La literatura”, que impartirá Federico Patán el 7 de junio, a las 12:00 horas, en el Salón de Actos del citado instituto, en Ciudad Uni- versitaria. Informes en los teléfonos 56-22-75-16 y 27, extensión 2. ESPECIAL Alimentos enriquecidos con fibra de agave Científicas del Laboratorio de Pro- piedades Reológicas y Funcionales en Alimentos de la Facultad de Es- tudios Superiores Cuautitlán, diri- gidas por Laura Martínez, estudian la elaboración, a partir de una fibra obtenida de la molienda de la piña del Agave tequilana weber, varie- dad azul, alimentos con propieda- des probióticas, es decir, que con- tribuyen a la proliferación de bac- terias benéficas en el intestino grueso; asimismo, analizan la posi- bilidad de producir un jarabe bajo en calorías —obtenido después del proceso de hidrólisis de dicha fi- bra— como edulcorante. Equipo Puma, a certamen de la NASA Luego de competir contra 81 equi- pos provenientes de distintos paí- ses y clasificarse entre los 12 pri- meros lugares, el equipo CanSat Siqueiros, integrado por alumnos de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, participará, del 9 al 11 de junio, en el certamen internacio- nal CanSat Competition, organi- zado por la NASA y otras asocia- ciones, en Texas, Estados Unidos. La meta es lograr la telecomuni- cación entre un satélite del tama- ño de una lata y una estación te- rrena, y conocer, de manera remo- ta, datos como velocidad, presión y temperatura ambiental. CORTESÍA UNAM Chips para detectar patógenos y transgenes en alimentos Son diseñados por universitarios en la Unidad de Microarreglos de ADN del Instituto de Fisiología Celular, única en el país Integrantes de la Unidad de Mi- croarreglos de ADN del Institu- to de Fisiología Celular de la UNAM diseñaron, mediante la técnica de estas laminillas, unos chips que ya forman parte de un kit para la ca- racterización de la expresión génica y la detección de cepas de patógenos y transgenes en productos de consumo humano. “Estos chips son capaces de hacer simultánea- mente lo que un laboratorio bacteriológico hace 50 veces o más para detectar patógenos o trans- genes en alimentos”, informa Jorge Ramírez Sal- cedo, coordinador de la mencionada unidad —única en México—, creada en 1999 para dar ser- vicio y asesoría a laboratorios del país y el resto de América Latina. Un microarreglo de ADN es una colección de fragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico) impresos con cierto orden en una superficie só- lida (laminilla), con el cual se puede localizar, de manera simultánea y con diversos propósitos, un gran número de secuencias de ADN o ARN (ácido rib onucleico). A solicitud de la Secretaría de Agricultura, Ga- nadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), los universitarios diseñaron estos chips que se están usando en el Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENA SICA). “Con ellos es posible detectar, en un sólo en- sayo, hasta 28 patógenos comunes en alimentos, como Escherichia coli y S a l m o n el l a”, añade Ra- mírez Salcedo. En productos agroalimentarios Actualmente, Ramírez Salcedo y sus colaborado- res (José Luis Santillán Torres, Simón Guzmán León y Lorena Chávez González) experimentan con otro chip diseñado para detectar transgenes en productos agroalimentarios como la papa, el maíz, la soya, la alfalfa, la canola, el trigo y el algodón. “El objetivo es probar si una planta o un pro- ducto (maíz, tortillas, papas fritas...) contiene transgenes (material genético que se transfiere de un organismo a otro para que, por ejemplo, éste se vuelva resistente a herbicidas o produzca una especie de insecticida natural). Nuestro chip per- mite detectar si hay o no transgenes; y si hay, cuá- les; no nos dice cuántos hay.” Los transgenes autorizados hoy en día en Mé- xico son unos 150. Para maíz, cereal que México importa mucho porque ya no es autosuficiente, hay 50 permitidos, según la respectiva normati- vidad oficial mexicana. A cada muestra de planta o producto de maíz se le podría hacer, con este chip, una prueba que indicaría cuáles de esos 50 transgenes están presenten. Si se quisiera detectar cada uno de esos 50 transgenes, a cada muestra se le haría 50 pruebas. Prueba sencilla, rápida y económica “Con estos chips se puede realizar una prueba sencilla, rápida, económica y tan confiable como la de un laboratorio de bacteriología”, asegura Ra- mírez Salcedo. Cada prueba constituye un tamiz rápido, pues en sólo ocho horas proporciona resultados. Sería un gran apoyo para agilizar la certificación de ali- mentos importados. En los puertos podría ayudar a “desatorar” toneladas de alimentos (maíz, por ejemplo), algunos de los cuales son perecederos. Además, en una laminilla caben hasta 16 chips que permiten analizar 16 muestras biológicas di- ferentes. Una sola vez se haría lo que en un la- boratorio convencional se tendría que hacer 16 ve- ces multiplicadas por el número de variables que contenga cada chip. “En el caso del maíz transgénico se tendrían que hacer 50 pruebas de laboratorio por separado, con un costo, por decir algo, de un peso cada una. En cambio, con nuestros chips se podría hacer una sola prueba que costaría un peso.” Por si fuera poco, el equipo de lectura (integrado por los aparatos DCR3 y DCR5, uno para cada co- lorante, azul o rojo, que marca el ADN) cuesta cin- co veces menos que los comerciales. Es compacto y portátil, y funciona sin motor, sistemas electró- nicos o un software e sp ecializado. Pasos En una laminilla se deposita o imprime el ADN de uno o más genes. Para patógenos de alimentos, la Unidad de Microarreglos de ADN del Instituto de Fisiología Celular cuenta con marcadores de Salmonella, Listeria, Campylobacter, Shiguella y Vibro cholerae, entre otros. Cada microorganismo le corresponde un núme- ro; es decir, cada marcador está impreso en forma de número, como los que se ven en un reloj digital. Con la ayuda de un robot se escriben, con gotitas del ADN, esos números sobre la laminilla. Por otro lado se extrae el ADN de equis muestra de patógenos, se marca con moléculas fluores- centes y, como todo ADN se reconoce a sí mismo, se espera a que reconozca los marcadores impre- sos en la laminilla y se una a ellos. A continuación, con los aparatos DCR3 y DCR5, desarrollados por personal de la Unidad de Mi- croarreglos de ADN, se pueden leer, en un mo- nitor de televisión o de computadora, puntitos de color que forman números. Si éstos correspon- den a los números asignados a los marcadores de patógenos, la muestra está infectada con tal o cual microorganismo. “No podemos saber dónde está ni en qué can- tidad, pero si cuál es”, subraya Ramírez Salcedo. Servicio a la comunidad científica Diseñar chips para detectar patógenos y transge- nes no es el único objetivo de los universitarios: también, por la importancia de la acuicultura en el país, ya elaboran el diseño de un chip para ca- marones, cuya función será detectar enfermeda- des que afectan a estos organismos en cultivo. “Nuestra misión es dar servicio a la comunidad científica en todo lo que tenga que ver con la tec- nología de microarreglos de ADN.” Ramírez Salcedo y sus colaboradores trabajan 14 modelos experimentales: humano, rata, ra- tón, la planta Arabidopsis thaliana, el gusano Caenorhabditis elegans, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster—, levadura, las bac- terias Escherichia coli, Helicobacter pylori, Sal- monella, malaria, cáncer humano, hígado de ra- ta y microARNs; de todos ellos pueden diseñar microarreglos. Los chips se hacen sobre pedido. En 15 años, la Unidad de Microarreglos de ADN ha participado en unos mil proyectos y ha atendido 90% de la demanda de esta tecnología en el país. “Nos conocen en todos lados. A casi todas las universidades del país que hacen investigación les hemos brindado asesoría y servicio en microarre- glos de expresión génica”, dice Ramírez Salcedo. Los universitarios han colaborado también con el Centro Médico Nacional Siglo XXI, el Hospital 20 de Noviembre, el Hospital General Dr. Manuel Gea González, el Hospital Infantil de México Fe- derico Gómez, el Instituto Nacional de Cancero- logía y el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias; con el Centro de Investigación y Es- tudios Avanzados (CINVESTAV) y la Escuela Na- cional de Ciencias Biológicas del Instituto Politéc- nico Nacional (IPN); y con las facultades de Me- dicina y de Medicina Veterinaria y Zootecnia, y los institutos de Investigaciones Biomédicas, de Bio- tecnología, de Fisiología Celular y de Ciencias Ge- nómicas de la UNAM. Como ya se dijo, los chips para detectar pató- genos y transgenes en productos de consumo hu- mano se diseñaron a solicitud de la SAGARPA. Se ha intentado ofrecerlos a innumerables empre- sas, pero la respuesta de éstas ha sido la misma: la normatividad oficial no los pide. Ramírez Salcedo tiene la esperanza de que, co- mo la SAGARPA los está utilizando, llamen la atención y otras instituciones y empresas se in- teresen en ellos. b “Con estos chips se puede realizar una prueba sencilla, rápida económica y tan confiable como la de un laboratorio de bacteriología” JORGE RAMÍREZ SALCEDO Coordinador de la Unidad de Microarreglos de ADN del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM CORTESÍA UNAM Cepas de patógenos congeladas. FOTOS: CORTESÍA UNAM El investigador universitario frente a unos microarreglos en la pantalla de su computadora.

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Page 1: Chips para detectar patÒgenos y transgenes en alimentos

Viernes 2 de junio de 2017 EL UNIVERSALE14 CU LT U R A

PROYECTO UNAM Texto: Fernando Guzmán Aguilar alazul10 @hotmail.com

Conferencia sobre la literaturaEl Instituto de Investigaciones Históricas de la UNAM, dentro del ciclo deconferencias El historiador frente a la historia 2017. México y el mundo en 19 1 7,invita a la intitulada “La literatura”, que impartirá Federico Patán el 7 de junio,a las 12:00 horas, en el Salón de Actos del citado instituto, en Ciudad Uni-versitaria. Informes en los teléfonos 56-22-75-16 y 27, extensión 2.

E S P E

C I A L A l i m e ntos

e n r i q u e c i d oscon fibra de agaveCientíficas del Laboratorio de Pro-piedades Reológicas y Funcionalesen Alimentos de la Facultad de Es-tudios Superiores Cuautitlán, diri-gidas por Laura Martínez, estudianla elaboración, a partir de una fibraobtenida de la molienda de la piñadel Agave tequilana weber, varie -dad azul, alimentos con propieda-des probióticas, es decir, que con-tribuyen a la proliferación de bac-terias benéficas en el intestinogrueso; asimismo, analizan la posi-bilidad de producir un jarabe bajoen calorías —obtenido después delproceso de hidrólisis de dicha fi-bra— como edulcorante.

Equipo Puma,a certamende la NASALuego de competir contra 81 equi-pos provenientes de distintos paí-ses y clasificarse entre los 12 pri-meros lugares, el equipo CanSatSiqueiros, integrado por alumnosde la Facultad de Ingeniería de laUNAM, participará, del 9 al 11 dejunio, en el certamen internacio-nal CanSat Competition, organi-zado por la NASA y otras asocia-ciones, en Texas, Estados Unidos.La meta es lograr la telecomuni-cación entre un satélite del tama-ño de una lata y una estación te-rrena, y conocer, de manera remo-ta, datos como velocidad, presióny temperatura ambiental.

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Chips para detectarpatógenos y transgenesen alimentosSon diseñados poruniversitarios en laUnidad de Microarreglosde ADN del Institutode Fisiología Celular,única en el país

Integrantes de la Unidad de Mi-croarreglos de ADN del Institu-to de Fisiología Celular de laUNAM diseñaron, mediante latécnica de estas laminillas, unos

chips que ya forman parte de un kit para la ca-racterización de la expresión génica y la detecciónde cepas de patógenos y transgenes en productosde consumo humano.

“Estos chips son capaces de hacer simultánea-mente lo que un laboratorio bacteriológico hace50 veces o más para detectar patógenos o trans-genes en alimentos”, informa Jorge Ramírez Sal-cedo, coordinador de la mencionada unidad—única en México—, creada en 1999 para dar ser-vicio y asesoría a laboratorios del país y el resto deAmérica Latina.

Un microarreglo de ADN es una colección defragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico)impresos con cierto orden en una superficie só-lida (laminilla), con el cual se puede localizar, demanera simultánea y con diversos propósitos, ungran número de secuencias de ADN o ARN (ácidorib onucleico).

A solicitud de la Secretaría de Agricultura, Ga-nadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación(SAGARPA), los universitarios diseñaron estoschips que se están usando en el Servicio Nacionalde Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria(SENA SICA).

“Con ellos es posible detectar, en un sólo en-sayo, hasta 28 patógenos comunes en alimentos,como Escherichia coli y S a l m o n el l a”, añade Ra-mírez Salcedo.

En productos agroalimentariosActualmente, Ramírez Salcedo y sus colaborado-res (José Luis Santillán Torres, Simón GuzmánLeón y Lorena Chávez González) experimentancon otro chip diseñado para detectar transgenes enproductos agroalimentarios como la papa, el maíz,la soya, la alfalfa, la canola, el trigo y el algodón.

“El objetivo es probar si una planta o un pro-ducto (maíz, tortillas, papas fritas...) contienetransgenes (material genético que se transfiere deun organismo a otro para que, por ejemplo, éstese vuelva resistente a herbicidas o produzca unaespecie de insecticida natural). Nuestro chip per-mite detectar si hay o no transgenes; y si hay, cuá-les; no nos dice cuántos hay.”

Los transgenes autorizados hoy en día en Mé-xico son unos 150. Para maíz, cereal que Méxicoimporta mucho porque ya no es autosuficiente,hay 50 permitidos, según la respectiva normati-vidad oficial mexicana.

A cada muestra de planta o producto de maízse le podría hacer, con este chip, una prueba queindicaría cuáles de esos 50 transgenes estánpresenten. Si se quisiera detectar cada uno deesos 50 transgenes, a cada muestra se le haría50 pruebas.

Prueba sencilla, rápida y económica“Con estos chips se puede realizar una pruebasencilla, rápida, económica y tan confiable comola de un laboratorio de bacteriología”, asegura Ra-mírez Salcedo.

Cada prueba constituye un tamiz rápido, puesen sólo ocho horas proporciona resultados. Seríaun gran apoyo para agilizar la certificación de ali-mentos importados. En los puertos podría ayudara “desatorar ” toneladas de alimentos (maíz, porejemplo), algunos de los cuales son perecederos.

Además, en una laminilla caben hasta 16 chipsque permiten analizar 16 muestras biológicas di-ferentes. Una sola vez se haría lo que en un la-

boratorio convencional se tendría que hacer 16 ve-ces multiplicadas por el número de variables quecontenga cada chip.

“En el caso del maíz transgénico se tendríanque hacer 50 pruebas de laboratorio por separado,con un costo, por decir algo, de un peso cada una.En cambio, con nuestros chips se podría haceruna sola prueba que costaría un peso.”

Por si fuera poco, el equipo de lectura (integradopor los aparatos DCR3 y DCR5, uno para cada co-lorante, azul o rojo, que marca el ADN) cuesta cin-co veces menos que los comerciales. Es compactoy portátil, y funciona sin motor, sistemas electró-nicos o un software e sp ecializado.

Pa sosEn una laminilla se deposita o imprime el ADNde uno o más genes. Para patógenos de alimentos,la Unidad de Microarreglos de ADN del Institutode Fisiología Celular cuenta con marcadores deSalmonella, Listeria, Campylobacter, Shiguella yVibro cholerae, entre otros.

Cada microorganismo le corresponde un núme-ro; es decir, cada marcador está impreso en formade número, como los que se ven en un reloj digital.Con la ayuda de un robot se escriben, con gotitasdel ADN, esos números sobre la laminilla.

Por otro lado se extrae el ADN de equis muestrade patógenos, se marca con moléculas fluores-centes y, como todo ADN se reconoce a sí mismo,se espera a que reconozca los marcadores impre-sos en la laminilla y se una a ellos.

A continuación, con los aparatos DCR3 y DCR5,desarrollados por personal de la Unidad de Mi-croarreglos de ADN, se pueden leer, en un mo-nitor de televisión o de computadora, puntitos decolor que forman números. Si éstos correspon-den a los números asignados a los marcadores depatógenos, la muestra está infectada con tal ocual microorganismo.

“No podemos saber dónde está ni en qué can-tidad, pero si cuál es”, subraya Ramírez Salcedo.

Servicio a la comunidad científicaDiseñar chips para detectar patógenos y transge-nes no es el único objetivo de los universitarios:también, por la importancia de la acuicultura en

el país, ya elaboran el diseño de un chip para ca-marones, cuya función será detectar enfermeda-des que afectan a estos organismos en cultivo.

“Nuestra misión es dar servicio a la comunidadcientífica en todo lo que tenga que ver con la tec-nología de microarreglos de ADN.”

Ramírez Salcedo y sus colaboradores trabajan14 modelos experimentales: humano, rata, ra-tón, la planta Arabidopsis thaliana, el gusanoCaenorhabditis elegans, la mosca de la fruta—Drosophila melanogaster—, levadura, las bac-terias Escherichia coli, Helicobacter pylori, Sal-monella, malaria, cáncer humano, hígado de ra-ta y microARNs; de todos ellos pueden diseñarmicroarreglo s.

Los chips se hacen sobre pedido. En 15 años, laUnidad de Microarreglos de ADN ha participadoen unos mil proyectos y ha atendido 90% de lademanda de esta tecnología en el país.

“Nos conocen en todos lados. A casi todas lasuniversidades del país que hacen investigación leshemos brindado asesoría y servicio en microarre-glos de expresión génica”, dice Ramírez Salcedo.

Los universitarios han colaborado también conel Centro Médico Nacional Siglo XXI, el Hospital20 de Noviembre, el Hospital General Dr. ManuelGea González, el Hospital Infantil de México Fe-derico Gómez, el Instituto Nacional de Cancero-logía y el Instituto Nacional de EnfermedadesRespiratorias; con el Centro de Investigación y Es-tudios Avanzados (CINVESTAV) y la Escuela Na-cional de Ciencias Biológicas del Instituto Politéc-nico Nacional (IPN); y con las facultades de Me-dicina y de Medicina Veterinaria y Zootecnia, y losinstitutos de Investigaciones Biomédicas, de Bio-tecnología, de Fisiología Celular y de Ciencias Ge-nómicas de la UNAM.

Como ya se dijo, los chips para detectar pató-genos y transgenes en productos de consumo hu-mano se diseñaron a solicitud de la SAGARPA. Seha intentado ofrecerlos a innumerables empre-sas, pero la respuesta de éstas ha sido la misma:la normatividad oficial no los pide.

Ramírez Salcedo tiene la esperanza de que, co-mo la SAGARPA los está utilizando, llamen laatención y otras instituciones y empresas se in-teresen en ellos. b

“Con estos chips se puederealizar una prueba sencilla,rápida económica y tan confiablecomo la de un laboratorio debacter iología”JORGE RAMÍREZ SALCEDOCoordinador de la Unidad de Microarreglos de ADNdel Instituto de Fisiología Celular de la UNAM

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Cepas de patógenos congeladas.

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El investigador universitario frente a unos microarreglos en la pantalla de su computadora.