Universidad de Chile lideró concurso con 49 proyectos aprobados y un fondo total de $ 2.900 millones.
Este año la Universidad de Chile aumentó a casi el doble los resultados obtenidos en la edición pasada del Concurso de Proyectos Fondecyt de Iniciación en Investigación. Científicos vinculados a nuestra Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas lograron 4 de los 49 aprobados (total 87 presentados).
Conversamos con ellos y éstas fueron sus apreciaciones:
Dr. José Manuel Pérez-Donoso, desarrollo de nuevos métodos para la síntesis de nanopartículas fluorescentes
Bioquímico de la Universidad de Santiago de Chile, tiene el grado de Doctor en Microbiología (en conjunto entre la Universidad de Santiago/Universidad de Chile) y un post doctorado en la University of Western Ontario, London Canada. Entre sus hobbies destacan el fútbol, el tenis y el squash y es hincha del club Deportivo de la Universidad de Chile.
¿De qué se trata tu proyecto?
El proyecto Fondecyt está relacionado con el desarrollo de nuevos métodos para la síntesis de nanopartículas semiconductoras fluorescentes de CdTe, también llamados puntos cuánticos o quantum dots. En particular, nuestro objetivo es desarrollar métodos de biosíntesis de quantum dots utilizando microorganismos y dilucidar los mecanismos moleculares involucrados en este proceso.
Los quantum dots de CdTe son nanopartículas fluorescentes de gran interés biotecnológico y son utilizadas en celdas solares, en optoelectrónica y como sondas fluorescentes, entre otros. Recientemente nuestro grupo y otros también han propuesto su uso como antimicrobianos y anticancerígenos.
Nuestro grupo describió por primera vez la síntesis intracelular de quantum dots utilizando bacterias. Este descubrimiento es de especial relevancia, ya que los quantum dots sintetizados en microorganismos presentan una mayor biocompatibilidad que aquellos sintetizados químicamente.
Adicionalmente, basados en este descubrimiento recientemente planteamos el uso de microorganismos para la limpieza de sitios contaminados con metales como Cd, Hg, te, Se, As y Zn, entre otros (bioremediación), asociada a la biosíntesis de quantum dots.
Un segundo objetivo del proyecto es estudiar los factores involucrados en la biosíntesis de nanopartículas de CdTe, determinar las proteínas o genes involucrados, y las condiciones intracelulares que favorecen este proceso. Este conocimiento nos permitirá poder desarrollar nuevas metodologías que permitan la biosíntesis de otros quantum dots como CdS, CdS, AsS, HgTe, ZnS, entre muchas otras.
El Dr. José Manuel Pérez-Donoso cree que, "a mi juicio, para nuestro país y en particular para nuestra Universidad es muy interesante poder realizar este proyecto, ya que nuestro grupo es el único que ha descrito a la fecha la biosíntesis intracelular de quantun dots de CdTe. Más aun, el interés en desarrollar nanopartículas con mejores propiedades, sin el uso de compuestos y condiciones peligrosas y sin la generación de residuos o contaminantes tóxicos, permitirá favorecer el uso de estas nanopartículas y específicamente permitirá desarrollar nuevas aplicaciones".
Agrega que "actualmente existe mucho interés en generar nuevas aplicaciones basadas en las propiedades fluorescentes de los quantum dots, sin embargo el uso de estas nanopartículas se ve limitado debido a la poca biocompatibilidad que ellas presentan. En este contexto nuestro grupo recientemente ha desarrollo un método de síntesis química de quantum dots de CdTe utilizando condiciones presentes en microorganismos como pH, T°, y en presencia de algunos reductores biológicos. Con este protocolo, al cual llamamos "Biomimético", fuimos capaces de generar quantum dots altamente fluorescentes y con un alto nivel de biocompatibilidad. Los alcances de este descubrimiento nos han permitido generar una solicitud de patente industrial que fue presentada recientemente a INAPI en Chile y que está en estudio para ser presentada en USA. Además, los quantum dots producidos por este método biomimético presentan una alta biocompatibilidad y los estamos evaluando en varias aplicaciones en biomedicina en conjunto con la Dra. Denisse Bravo y el Dr. Andrew Quest del centro FONDAP de nuestra Universidad. Los hemos fusionado a anticuerpos para la detección de microorganismos, a glucosa para favorecer su solubilidad e incorporación en células y a aptámeros de DNA para favorecer su interacción con células objetivo".
El científico nos cuenta que el monto del proyecto es cercano a los $ 25 millones por cada año (3 años) y sostiene que "el financiamiento involucrado será de gran ayuda para poder establecer mi laboratorio y contar con el equipamiento necesario para las distintas líneas de investigación que queremos desarrollar. Adicionalmente, este proyecto Fondecyt permitirá el financiamiento de trabajos de tesis de estudiantes de pregrado de la Facultad y viajes para trabajar en laboratorios de colaboradores de nuestro grupo en Canadá y USA".
Respecto de las proyecciones del desarrollo de este proyecto indica que "este proyecto tiene mucha proyección tanto a corto como mediano plazo. Especialmente, podríamos destacar algunas a corto plazo en tres áreas:
- Producción de quantum dots con mejores propiedades espectroscópicas y de biocompatibilidad que favorezcan sus aplicaciones como sondas fluorescentes, en paneles fotovoltaicos, entre otros.
- El uso de microorganismos sintetizadores de nanopartículas en la bioremediación de ambientes contaminados con metales pesados (principalmente ambientes mineros), asociada a la síntesis de quantum dots.
- La aplicación de los quantum dots como biosensores, antimicrobianos y anti cancerígenos mediante la fusión de estas nanopartículas a distintas moléculas como anticuerpos, azucares, nucleótidos o aptámeros de DNA y RNA, entre otros, que favorezcan su interacción y/o incorporación a tejidos o células especificas.
Añade además que "este proyecto está directamente relacionado con otros proyectos recientemente adjudicados por nuestro grupo. Entre ellos es posible destacar un proyecto del Instituto Antártico de Chile, adjudicado en conjunto con la Dra. Denisse Bravo de la Facultad de Odontología, que nos permitirá visitar la Antártica y buscar microorganismos capaces de sintetizar quantum dots, así como proteínas psicrófilas, que favorezcan el proceso de biosíntesis. Además, nos permitirá colaborar con investigadores de distintas universidades de Norteamérica como la Dra. Jay Nadeau (Universidad MacGill, Montreal), el Dr. Thomas Chasteen (Sam Houston State University de Texas) y el Dr. Miguel Valvano (University of Western Ontario en London, Canadá).
Otro proyecto relevante asociado a nuestro proyecto Fondecyt es uno de colaboración internacional, que nos adjudicamos con el grupo del Dr. Franco Francisca (Universidad Nacional de Córdoba, Argentina), que nos permitirá evaluar la potencial aplicación de microorganismos productores de quantum dots en estrategias de bioremediación de aguas contaminadas con metales pesados, particularmente aguas arsenicales. En este proyecto analizaremos la posibilidad de desarrollar una aplicación directa de nuestra tecnología y financiará la visita de estudiantes de Argentina a nuestro laboratorio y de estudiantes de nuestro grupo al Laboratorio de Geotecnia de la Universidad Nacional de Córdoba".
Dr. David Vásquez Velásquez, búsqueda de nuevas estrategias para combatir la fármaco-resistencia en bacterias
Nacido y criado en Punta Arenas se tituló de Químico Farmacéutico en la Pontificia Universidad Católica, tiene los grados de Doctor en Química (Pontificia Universidad Católica de Chile) y Doctor en Ciencias Biomédicas y Farmacéuticas (U. Lovaina, Bélgica).
¿De qué se trata tu proyecto?
"Normalmente en los ambientes hospitalarios, los agentes microbianos infecciosos son un tema recurrente. La exposición constante de estos microorganismos a los antibióticos de uso común resulta en la generación evolutiva de nuevas cepas con capacidad de resistir a estos compuestos antibacterianos inutilizando su uso y colocando en riesgo la vida del paciente. El proyecto se sumerge en la búsqueda de compuestos que sean competentes para anular o atenuar la fármaco-resistencia de estos agentes microbianos, dando lugar a la reutilización de los antibióticos de uso clásico".
¿Por qué es importante desarrollarlo?
"Debido al masivo uso y en algunos caso abuso que se ha hecho de los antibióticos, es que se han observado con preocupación la aparición de nuevas cepas bacterianas resistentes a todos los antibióticos conocidos, que se han denominado "los supermicrobios".
Es tan transcendental el tema que la OMS en el Día Mundial de la Salud de este año hizo un urgente llamado a conciliar las voluntades políticas y científicas en virtud de combatir esta grave crisis mundial. La Dra. Margaret Chan, Directora General de la OMS, en un video mensaje publicado en la web dice claramente "... el mundo está a punto de quedarse sin esas curas milagrosas. El surgimiento y propagación de agentes patógenos fármaco resistentes se han acelerado. Cada vez son más los antibióticos esenciales que pierden su eficacia. La rapidez con la que se pierden estos productos supera ampliamente el ritmo de obtención de nuevos productos que vengan a remplazarlos... el mundo se encamina a una era posantibiótica en la que muchas infecciones comunes no tendrán cura y volverán a matar con toda su furia...". Es por esto que el proyecto se encamina hacia la recuperación de los antibióticos que al parecer han perdido la batalla en algunos frentes".
¿Cuánto es el monto involucrado?
"Los montos involucrados consideran un total de $ 63 millones para el total del proyecto que tiene una duración de 3 años".
¿Cuáles son las proyecciones con el desarrollo de éste?
"El desarrollo de este proyecto permitirá obtener información objetiva y detallada de un conjunto de compuestos con un posible nuevo mecanismo de acción antibacteriano, abriendo camino al desarrollo de nuevos fármacos que actúen mediante esta vía.
El uso en conjunto de estos compuestos con antibióticos de uso común abre la posibilidad de diseñar efectivas estrategias terapéuticas para el tratamiento de infecciones microbianas fármaco-resistentes.
Con la búsqueda de nuevas estrategias para combatir la resistencia a los antibióticos se fortalecen las terapias antibacterianas, ya que la potencial posibilidad de reutilizar los antibióticos a los cuales las bacterias son resistentes, permitiría evitar el uso de otros fármacos más potentes pero que a su vez presentan mayores efectos secundarios para los pacientes".
Dr. Mauricio Báez Larach, a determinar y entender el mecanismo de plegamiento de proteínas anudadas
Contento de volver a su Facultad, Mauricio es Doctor en Bioquímica (U. Chile) y se ha especializado en entender el mecanismo de plegamiento de proteínas.
Nos comenta respecto de su proyecto que "Uno de los aspectos más interesantes de las proteínas es la habilidad de su cadena polipeptídica de auto enrollarse o plegarse para generar estructuras tridimensionales con una función determinada. Este mecanismo transforma la información linear del DNA en algo capaz de realizar una función: la estructura tridimensional de una proteína. Este proyecto apunta justamente a ese proceso y consiste en determinar y entender el mecanismo de plegamiento de proteínas anudadas, un tipo muy interesante de macromoléculas. En este tipo de proteínas, la cadena polipeptídica forma literalmente un "nudo" los cuales pueden ser muy simples o tan complejos como el nudo que usan los estibadores de cargas. Pero incluso en el caso del nudo más simple, la cadena polipeptídica debe realizar movimientos muy precisos y coordinados para alcanzar su estructura final. De manera muy básica, es como una cuerda que sabe cómo y dónde anudarse cuando sueltas sus extremos. Las proteínas son materiales realmente increíbles".
¿Por qué es importante desarrollarlo?
"Es importante porque los movimientos que realiza la cadena polipeptídica para formar un nudo desafían algunos dogmas o teorías en el campo de la biofísica de proteínas, específicamente teorías que tratan de explican como las proteínas, en general, forman sus estructuras de manera espontánea.
Espero que este proyecto sirva para mover la frontera en este campo de la biofísica de proteínas. Además espero afianzar colaboraciones con países vecinos y también con el laboratorio de moléculas únicas del Dr. Carlos Bustamante en Berkeley para colaborar en la incorporación técnicas de manipulación molecular y metodologías biofísicas en nuestro país".
¿Cuánto es el monto involucrado?
"Los montos usuales para este tipo de proyecto, 25 millones de pesos por 3 años, sin considerar el dinero para la Universidad".
¿Cuáles son las proyecciones con el desarrollo de éste?
"Espero que este proyecto contribuya al conocimiento de los mecanismos de plegamiento de las proteínas, un área de gran desarrollo en el extranjero, pero no muy difundida en Chile. Avanzar en este conocimiento es crucial para el correcto diseño de secuencias polipeptídicas capaces de formar estructuras tridimensionales de manera rápida, eficientemente y con determinada función. Un conocimiento que tiene el potencial de revolucionar muchas áreas de la biología y la medicina".
Dra. Tatiana Garrido Reyes, en pro de la preservación o mejoramiento de la calidad de los suelos y aguas
La Química y Doctora en Química de la Universidad de Chile, Tatiana Garrido Reyes se adjudicó un financiamiento de 65 millones para desarrollar en una duración de tres años el proyecto: "Rol de la materia orgánica soluble de origen antrópico o natural sobre la disponibilidad y movilidad de PCBs y clorpirifos en suelos".
¿De qué se trata tu proyecto?
"El agua y el suelo son recursos naturales de gran importancia, en los cuales se puede encontrar contaminantes de distintos tipos como son metales pesados, contaminantes orgánicos como pesticidas organofosforados, pesticidas organoclorados, bifenilos policlorados (PCBs), entre otros.
Por otro lado podemos reconocer los distintos factores que pueden modificar la disponibilidad y movilidad de estos contaminantes, siendo relevante en esto la materia orgánica soluble, cuyo origen puede ser natural o antrópico y estar presente tanto en aguas superficiales como en suelos.
Este proyecto propone en primer lugar aislar, fraccionar y caracterizar la materia orgánica soluble proveniente de distintas fuentes y evaluar su interacción con algunos xenobióticos, para dilucidar el rol que cumple en la movilidad, disponibilidad y degradación de estos compuestos en suelos".
¿Por qué es importante desarrollarlo?
"A nivel nacional es prácticamente desconocido el efecto que tiene la materia orgánica disuelta, presente en aguas naturales o suelos, sobre la movilidad de xenobióticos. Las características que presenta la materia orgánica disuelta natural son únicas, ya que en su formación intervienen una serie de factores que se dan exclusivamente en el lugar de origen, como son la presencia de vegetación nativa, actividad de microorganismos, características del suelo, condiciones climáticas, etc., por lo tanto, sus características pueden diferir notoriamente de aquellas descritas para estos sustratos en otras latitudes.
Por otra parte, se ha elegido una serie de PCBs y el clorpirifos ya que representan a familias de compuestos frecuentemente descritos como contaminantes en diversas matrices ambientales. De esta forma se podrá predecir los efectos de la materia orgánica soluble sobre el medio ambiente, contribuyendo de manera significativa a las regulaciones existentes".
¿Cuáles son las proyecciones con el desarrollo de éste?
"Por una parte, los resultados contribuirán a evaluar el rol que cumple la materia orgánica soluble en la movilidad de otro tipo de contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos. Permitirá contar con herramientas analíticas para diferenciar la materia orgánica disuelta de origen natural de aquella de origen antrópico. Así mismo, la información generada contribuirá a la preservación o mejoramiento de la calidad de los suelos y aguas estudiadas".
12 de octubre de 2011
