Ganadores de las Jornadas de Investigación 2024 relatan sus investigaciones

Pregrado

1° lugar

Valentina López Monsalves, estudiante de Química y Farmacia, con su investigación “Nanopartículas Plasmónicas con derivado curcuminoide para detección de β-amiloide en la enfermedad de Alzheimer”.

Entre los colaboradores de esta investigación figuran Tomás Rebolledo, estudiante de Química y Farmacia; Pablo Cabrera, tesista de Doctorado en Ciencias Farmacéuticas; Nicole Parra, investigadora Centro de Materiales para la Transición y Sostenibilidad Energética, Comisión Chilena de Energía Nuclear; María Paz Oyarzún, investigadora Laboratorio de Nanobiotecnología y Nanotoxicología; Mónica Soler, profesora del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales, de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, investigadora principal Laboratorio de Materiales Moleculares, y el Prof. Marcelo Kogan, profesor del Departamento de Química Farmacológica y Toxicológica, investigador principal del Laboratorio de Nanobiotecnología y Nanotoxicología.

En esta investigación se propone un método de detección temprana para la enfermedad de Alzheimer, la que se caracteriza por la pérdida de memoria y otras funciones cognitivas, debido a múltiples factores; principalmente la acumulación de placas amiloides, formadas por el péptido β-amiloide. Los métodos actuales de diagnóstico detectan la enfermedad en etapas avanzadas, cuando el daño ya es irreversible.

Para desarrollar esta herramienta de diagnóstico se propone utilizar nanobarras de oro recubiertas con sílice mesoporosa, funcionalizadas con el derivado curcuminoide CRANAD-102.

La molécula CRANAD-102 tiene una alta afinidad por los agregados solubles de β-Amiloide y al unirse a estos posee un máximo de emisión de fluorescencia a 700 nm, lo que permite la detección en la primera ventana biológica (700-900 nm). Por otra parte, las nanobarras de oro por su propiedad de Resonancia de Plasmón Superficial Localizada, presentan bandas plasmónicas también en la región infrarroja donde se encuentra la primera ventana biológica. Por lo tanto, para mejorar la sensibilidad de detección del CRANAD-102, se le realiza una modificación estructural que permite conjugarlo a nanobarras de oro y así aprovechar la propiedad de fluorescencia amplificada por superficie, para así, amplificar la señal de fluorescencia del CRANAD-102.

Este avance tiene una gran importancia social al potencialmente permitir intervenciones tempranas en Alzheimer, lo que pudiera mejorar la calidad de vida de los pacientes. También impulsa el uso de la nanotecnología en medicina, con aplicaciones futuras en otros diagnósticos y tratamientos. 

“Ganar las Jornadas de Investigación era un desafío personal, y me preparé para eso independiente del resultado que obtuviera. Estuve preparando con mucha dedicación el póster y la forma más clara de presentar una investigación que lleva muchos años. Esos días vi investigaciones de un nivel académico muy alto, que no sabía que se hacían en la Facultad, por lo que debió ser difícil para el jurado deliberar”, dice Valentina López.

“Fue un momento muy emocionante, que tuve el privilegio de compartir con las amigas que me ha dado la ciencia, mis compañeros de laboratorio y mi profesor”, agrega.

“Felicito a todas las compañeras y compañeros que participaron, por hacer de esta jornada un espacio de divulgación y aprendizaje. Estoy feliz no solamente por el reconocimiento, sino también por la experiencia enriquecedora”, finalizó.

2° lugar

Benjamín Claria Rojas, estudiante de Bioquímica, con su investigación “Efecto de la ingesta de un lípido estructurado mediante acidólisis enzimática (con la lipasa de Candida antarctica) de concentrado de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) rico en EPA/DHA y aceite de maqui (Aristotelia chilensis) en la reversión de las alteraciones metabólicas e inflamatorias desarrolladas por la obesidad, en un modelo murino”.

Esta investigación forma parte de la memoria de título de Benjamín en la carrera de Bioquímica y se enmarca en los resultados más recientes del proyecto Fondecyt N°1221633, dirigido por la Prof. Alicia Rodríguez Melis, adscrita al Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química y su profesora guía, del Laboratorio de Ingeniería de Procesos y Calidad de Alimentos, del Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química. Además, este proyecto cuenta con la colaboración de la Prof. Alejandra Espinosa, del Laboratorio de Obesidad y Estrés Oxidativo, de la Facultad de Medicina.

“Mi trabajo se desarrolló en ambos laboratorios. En el laboratorio de la Dra. Rodríguez, se centran en la producción, optimización y caracterización de un lípido estructurado que integra Omega-3 de un aceite de trucha arcoíris y tocoferoles de un aceite de las semillas del maqui prensado en frío. Mientras que, en el laboratorio de la Dra. Espinosa, evaluamos las propiedades de este lípido estructurado en un modelo murino de enfermedad del hígado graso asociado al metabolismo (MAFLD) alimentado con una dieta alta en grasas”, explica Claria.

Esta propuesta se basa en un formato innovador de suplemento o nutracéutico, utilizando la economía circular de los sustratos —el belly de trucha arcoíris y las semillas de maqui— para aprovechar sus compuestos bioactivos. Estos compuestos son sometidos a tecnologías verdes, con el uso de dióxido de carbono supercrítico y reacciones de transesterificación catalizadas por enzimas, generando un lípido de nueva composición denominado lípido estructurado. Así, garantizando un medio antioxidante para los Omega-3 y una mejor biodisponibilidad debido a su disposición como acilglicéridos, a diferencia de los ésteres etílicos presentes en los suplementos actuales del mercado.

“Mi formación en bioquímica me permitió colaborar con la Dra. Espinosa para confirmar la efectividad de esta propuesta contra el síndrome metabólico y la obesidad, mejorando alteraciones clave como la dislipidemia, la resistencia a la insulina, la inflamación y la esteatosis hepática, en un modelo murino de MAFLD. Eventualmente, esta propuesta podría considerarse como un nuevo tratamiento nutracéutico coadyuvante para la obesidad y sus complicaciones”, detalla.

Los resultados de esta memoria han demostrado que la combinación estructurada de EPA/DHA y aceite de maqui en un solo lípido obtuvo mejores resultados en comparación con la mezcla de estas sustancias por separado, tanto en la protección hepática como en la mejora de la intolerancia a la glucosa. Aunque se requieren estudios adicionales para caracterizar mejor estas propiedades, estos hallazgos sirven como base para futuras investigaciones sobre los lípidos estructurados como un formato superior para nutracéuticos lipofílicos.

“Sinceramente, no esperaba obtener el segundo lugar en las Jornadas de Investigación, pero me siento muy contento con el resultado y el reconocimiento. Considero que este proyecto es muy completo y aborda de manera directa problemas actuales como la obesidad, una enfermedad con gran impacto en nuestro país, además de aprovechar residuos de la industria pesquera y de productos derivados de árboles nativos. Es un esfuerzo interdisciplinario que involucra a ingenieros en alimentos, nutricionistas, tecnólogos médicos y bioquímicos. Estoy especialmente agradecido con la Dra. Alicia Rodríguez por haberme incluido en este proyecto”, reflexiona.

3° lugar

Thomas Soto Poblete, estudiante de Química, con su investigación “Proceso de Polimerización Electroinducida de Monómeros Metacrílicos”. En esta investigación colaboraron el profesor Eduardo Soto Bustamante, adscrito al Departamento de Química Orgánica y Físico Química; Patricio Romero Hasler, David Mujica Ariztoy y la profesora Paz Robert Canales del Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química.

Esta investigación se centró principalmente en una serie de doce compuestos líquidos cristalinos 4′-alquiloxifenil-4-(6-(metacriloiloxi)hexiloxi))benzoatos, los cuales fueron polimerizados mediante un proceso conocido como Polimerización Electroinducida. Este es un proceso desarrollado por el profesor Eduardo Soto y es muy innovador debido a que no utiliza solventes ni iniciadores externos aparte de la diferencia de potencial.

Volviendo a la familia de compuestos, esta data de los años 80. Sin embargo, la información que hay es algo escasa, donde principalmente hay tres de los doce compuestos. Con nuestro grupo de investigación ampliamos esta familia a doce polímeros como mencioné anteriormente.

Respecto a aplicaciones, los líquidos cristalinos se encuentran en todos lados, en las pantallas de los celulares o monitores, en sensores, por lo que conocer las propiedades de los diferentes líquidos cristalinos abren las puertas para trabajarlos en distintas áreas y desarrollar nuevos materiales.

“La verdad es que me alegré bastante, llevo relativamente poco en el laboratorio donde trabajo actualmente, por lo que poder ser reconocido de esta manera en la Facultad es muy satisfactorio. Realmente no esperaba ganar, a pesar de que recibí muy buenos comentarios de los evaluadores, conozco a la gran mayoría de los expositores del área de Química y todos son excelentes investigadores, por lo que siento que pudo haber ganado cualquiera. Este reconocimiento me motivó mucho para seguir complementando esta investigación, a la cual le queda un largo camino por recorrer, así como seguir desarrollando otros proyectores que mantenemos en el laboratorio que estamos trabajando en paralelo”, sostiene Thomas Soto.

Magíster

1° lugar

Ronald Rivera Vargas, estudiante de magíster en Química, con su investigación “Diseño e Implementación de un modelo de gestión integral de la norma ISO/IEC 17025:2017; Norma Técnica No 127 y 139, en el marco de la Responsabilidad Social en el Centro de Estudios para el Desarrollo de la Química”. Entre las colaboradoras están la Prof. Tatiana Garrido, adscrita al Departamento de Química Inorgánica y Analítica y Betsabet Sepúlveda, directora de CEPEDEQ (Centro de Estudios para el Desarrollo de la Química).

La investigación se centra en el diseño e implementación de un Sistema de Gestión Integral  (SGI) para el Centro de Estudios para el Desarrollo de la Química (CEPEDEQ), que cumple con normativas técnicas internacionales e integra la responsabilidad social, crucial en el contexto actual. Este sistema promueve una gestión más ética y sostenible, posicionando al CEPEDEQ como un actor clave en el desarrollo comunitario, tanto en los sectores académicos como industriales y sociales. Además, el enfoque en la mejora continua garantiza que el centro se mantenga actualizado con los avances científicos y técnicos, fomentando la innovación y el desarrollo sostenible a largo plazo.

“La verdad, no esperaba ganar, por lo que recibir este reconocimiento ha sido una grata sorpresa. Al tratarse de una línea investigativa poco recurrente en la facultad, no tenía muchas expectativas. Sin embargo, este premio me motiva enormemente a seguir contribuyendo al desarrollo sostenible y a la mejora continua en el campo de la química y la gestión”, dice Ronald Rivera.

2° lugar

Andrea Flores Abarca, estudiante de magíster en Bioquímica, con su investigación “Resolvina E1 nanoencapsulada reduce la reactividad de astrocitos en un contexto neuroinflamatorio in vitro”. En su investigación colaboraron Jimena Cordero, Constanza Vilches, Tomás Monteverde y los profesores Felipe Oyarzún-Ampuero, adscrito al Departamento de Ciencias y Tecnología Farmacéutica, Lisette Leyton y Rodrigo Naves, ambos de la Facultad de Medicina.

Su investigación aborda el uso de un derivado del Omega-3 (Resolvina E1) como potencial agente terapéutico para enfermedades neuroinflamatorias y/o neurodegenerativas. Con este objetivo la investigación estudia los efectos del uso de esta molécula vehiculizada en nanocápsulas lipídicas que evitan su degradación sobre astrocitos en estado reactivo. Hasta el momento se han obtenido buenos resultados que sugieren que resolvina E1 nanoencapsulada inhibe la reactividad de astrocitos por lo que podría ser un potencial fármaco de efectos neuroprotectores.

La implicancia de este estudio es generar un nuevo fármaco para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, en el laboratorio debido a los buenos resultados se está testeando la molécula en un modelo in vivo de esclerosis múltiple, logrando inclusive que algunos ratones vuelvan a caminar.

“Ganar este lugar fue muy emocionante y reconfortante ya que valida el trabajo que he estado realizando arduamente en los 3 laboratorios que participan de este proyecto. No me lo esperaba para nada, pero me alegra mucho que mis pares y profesores vean en esta investigación un proyecto multidisciplinario e innovador”, agradece.

3° lugar

Fernando Amaya Inzunza, estudiante de magíster en Bioquímica; su investigación versó sobre la “Contribución de los efectores GtgE y SopD2 en la supervivencia intracelular y virulencia de Salmonella Typhimurium en Dictyostelium discoideum y su participación en la proteólisis de la GTPasa monomérica Rab32A en este hospedero”.

En este trabajo se expusieron parte de los resultados obtenidos durante el desarrollo de su tesis doctoral, la cual se titula “Participación de los efectores GtgE y SopD2 de Salmonella Typhimurium en la inhibición del reclutamiento de Rab32A hacia la vacuola contenedora de Salmonella en Dictyostelium discoideum y su contribución a la supervivencia intracelular y virulencia bacteriana”. Esta tesis se realizó en el Laboratorio de Microbiología del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular.

Los colaboradores en esta investigación y también coautores del trabajo son los directores del Laboratorio de Microbiología, los profesores Sergio Álvarez y Carlos Santiviago, ambos del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, siendo este último tutor de la tesis de Fernando. También Andrea Avilés de Bioquímica, quien es asistente de Investigación y encargada de Laboratorio. Adicionalmente, participaron las tesistas Carolina Calquín de Bioquímica; Carolina Rubilar, estudiante de Magíster en Bioquímica y el Magíster en Bioquímica Daniel Escobar, actual estudiante de Doctorado en Bioquímica.

Una de las líneas de investigación del Laboratorio de Microbiología corresponde a la caracterización de los mecanismos moleculares de proteínas efectoras de los sistemas de secreción de tipo III de Salmonella Typhimurium para subvertir procesos celulares durante la infección de la ameba social Dictyostelium discoideum.

En este contexto, la tesis de Fernando se enfoca en determinar si dos proteínas efectoras de S. Typhimurium, llamadas GtgE y SopD2, contribuyen a la supervivencia intracelular y virulencia de la bacteria cuando interactúa con dicha ameba. Los hallazgos de esta investigación aportarían a ampliar y profundizar el conocimiento sobre las estrategias que Salmonella utiliza para sobrevivir intracelularmente en células fagocíticas eucariontes, como ocurre en su interacción con macrófagos durante la infección de hospederos animales o en su contacto con amebas durante la etapa ambiental del ciclo de vida de la bacteria.

Además, de su relevancia evolutiva y ecológica, este conocimiento incrementa la comprensión de los mecanismos moleculares asociados a la patogénesis de Salmonella en mamíferos, incluyendo a humanos, donde GtgE y SopD2 (así como otras proteínas efectoras) podrían ser blancos de interés para el eventual desarrollo de terapias orientadas a interferir con la virulencia de la bacteria.

Esto es de gran importancia considerando el impacto de Salmonella en la salud pública, pues pese a no producir frecuentemente infecciones mortales en humanos, la salmonelosis transmitida por alimentos es una enfermedad de alta prevalencia, en particular, en regiones geográficas sin medidas de control y manejo sanitario adecuadas, y dónde también puede resultar más problemática por deficiencias en el acceso o funcionamiento de los servicios de atención médica. Por otro lado, Salmonella también constituye una complicación para la industria alimentaria y de producción animal, por la capacidad de algunos serotipos de la bacteria para infectar a animales cómo aves de corral y ganado bovino, causando pérdidas económicas y/o la contaminación de fuentes de alimento.

Doctorado

1° lugar

Lo obtuvo Ignacia Torres Fredes, estudiante del doctorado en Ciencias Farmacéuticas, con su investigación “Liberación controlada de fármacos usando estructuras poliméricas impresas en 3D con nanopartículas de oro”. Entre los colaboradores se encuentran Elizabeth Cortés-Adasme, Renzo P. Zanocco, el Prof. Marcelo Kogan y Daniel Real.

La investigación se basa en el diseño, caracterización y formulación de dispositivos mediante impresión en 3D para la liberación controlada de fármacos. Esta investigación nace de la necesidad de personalizar las terapias en cuanto a dosis y forma. De esta manera, se ajusta una terapia a las condiciones y necesidades fisiológicas de cada paciente.

La impresión en 3D por SLA es una técnica de fabricación aditiva, capa por capa que permite obtener dispositivos sólidos de cualquier geometría deseada, a partir del curado de resinas poliméricas líquidas, que se solidifican mediante una reacción de polimerización cuando son expuestas a luz UV. Esta técnica permite entonces la incorporación de diferentes materiales a las resinas poliméricas líquidas, materiales como fármacos y nanopartículas. Esto último permite la obtención de dispositivos sólidos de naturaleza polimérica que contienen fármacos y nanopartículas de oro.

Las nanopartículas de oro, poseen propiedades de plasmón superficial que les permite generar fototermia cuando interaccionan con longitudes de onda en específico. En este trabajo, la incorporación de nanopartículas de oro a las resinas poliméricas líquidas para impresión en 3D permitieron el control de la liberación de un fármaco modelo (niclosamida) desde el dispositivo sólido cuando este fue expuesto a longitudes de onda en específicas que desencadenaron el efecto plasmónico.

De esta manera, las nanopartículas de oro actuaron como verdaderos gatillantes de la liberación de niclosamida desde los dispositivos.

A nivel medicinal, esto permite la personalización de la terapia, se puede controlar cuándo, dónde y cuánto se liberará. Además, la impresión en 3D al ser una técnica de capa por capa, permite la incorporación de diferentes fármacos en distintas capas del dispositivo que pueden liberarse de manera controlada, por ejemplo, generar un dispositivo que contenga más de un fármaco. También adaptar la geometría del dispositivo sólido a las necesidades anatómicas de cada paciente, pudiendo generar estructuras que se adapten a la piel, nariz, o donde se quiera ubicar el dispositivo.

A nivel social significa, personalizar dosis, terapias, disminuir efectos adversos, mejorar la adherencia a los tratamientos por parte de los pacientes y finalmente mejorar la calidad de vida de pacientes que sean polimedicados o que sus patologías requieren de niveles controlados de un fármaco en sangre de forma constante. Si bien se probó con un fármaco modelo que es la niclosamida, el alma de esta investigación es generar una plataforma de administración de medicamentos que pueda utilizarse para cualquier fármaco de clase II.

“Fue un premio, el cual me entregó el reconocimiento y valoración que había perdido y necesitado cuando ingresé al programa de doctorado en esta Facultad, estoy muy agradecida por los premios y por la instancia, espero que si se siguen generando este tipo de experiencias se pueda promover a los estudiantes a que tomen el camino de la investigación y alentar y apoyar a aquellos que no tengan las mismas oportunidades para especializarse, quizás, de ahí pueden salir ideas que signifiquen verdaderos avances en la ciencia y salud en Chile”, sostiene Ignacia Torres.

2° lugar

Andrés Flor López, estudiante del doctorado en Química. Su investigación se llamó “Identificando el origen de estados de transición ambimodales producto de modos normales específicos en cicloaromatizaciones altamente competitivas”.

En este trabajo, participaron los profesores Pablo Jaque, adscrito al Departamento de Química Orgánica y Físico Química, y el Dr. Ricardo Matute de la Universidad Técnica Federico Santa María.

Este trabajo teórico permitió caracterizar modos reactivos que definen la reactividad en dos tipos de cicloaromatizaciones competitivas. En este sentido, el trabajo tiene dos enfoques de impacto:

a) A nivel experimental: controlar la preferencia para obtener uno o varios productos sintéticos de interés, sabiendo de antemano con qué frecuencia (IR, Mw, láser, etc.) debo irradiar mis reactivos para excitar modos vibracionales específicos que definen la ruta de reacción.

b) A nivel teórico: proponemos que la reactividad de estos estados de transición ambimodales es el resultado de modos reactivos que modifican la dinámica de reacción a regímenes no estadísticos (que no cumplen con las teorías clásicas de la teoría de los estados de transición TST-RRKM), los cuales no han sido descritos hasta el momento.

“A la luz de lo encontrado, estamos acoplando el modelo predictivo con metodologías basadas en aprendizaje profundo y machine learning para dar una mayor robustez en los resultados y abarcar así una mayor variedad de sistemas químicos”, sostiene Andrés Flor.

3° lugar

Claudio Alarcón Concha, estudiante del doctorado en Farmacología, presentó la investigación “Asociación de la variante rs6021191 en NFATC2 con la hipersensibilidad a L-asparaginasa en pacientes pediátricos con leucemia linfoblástica aguda”.

El Prof. Matías Martínez, adscrito al Departamento de Ciencias y Tecnología Farmacéutica es el académico a cargo de la investigación. Los colaboradores fueron Claudio Alarcón, Javiera Aracena, Claudio Martínez, Esperanza Torres e Iván Acuña.

“Finalmente, todo esto ha sido posible gracias a la labor del Prof. Matías Martínez, quien dio vida al Laboratorio de Investigación Avanzada en Medicina Personalizada. Además, lleva trabajando durante varios años en esta línea de investigación en pacientes pediátricos con LLA, abarcando distintas variantes de riesgo en los múltiples fármacos que se emplean para el tratamiento de esta enfermedad”, afirma Claudio Alarcón.

La importancia de esta investigación radica en generar nuevas y mejores estrategias que aumenten la efectividad y seguridad de las terapias que actualmente se emplean para el tratamiento de LLA, el tipo de cáncer infantil más prevalente en Chile y el mundo.

La hipersensibilidad a la asparaginasa es un evento adverso impredecible y las estrategias actuales para minimizar sus consecuencias son más bien correctivas en lugar de preventivas. La ocurrencia de esta reacción no solo pone en riesgo la vida de los pacientes debido a su potencial gravedad, sino que también compromete el tratamiento, retrasando la quimioterapia y reduciendo su efectividad

Actualmente, existe la necesidad de generar conocimiento sobre las variaciones genéticas propias de nuestra población, y cómo estas pueden afectar la respuesta a fármacos. En particular, hay un vacío en el conocimiento sobre las frecuencias alélicas y genotípicas de muchas variantes de riesgo tanto en Chile como en Latinoamérica.

Existe un esfuerzo a nivel local e internacional para generar guías clínicas con recomendaciones farmacogenómicas, que consideren esta variabilidad y formulen estrategias preventivas para la ocurrencia de este tipo de reacciones. En ese sentido, este estudio aporta conocimiento sobre el riesgo asociado a la variante genética NFATC2, de la cual no existía información previa sobre sus frecuencias alélicas en la población chilena.

“Me resultó muy emocionante haber ganado este reconocimiento con mi póster. Es la primera vez que participo en una actividad de difusión científica de este estilo, así que en parte me tomó por sorpresa, pues había muy buenos trabajos y expositores. Esta investigación fue parte de la unidad de investigación de mi primer año del Doctorado en Farmacología, y veo este logro como el impulso inicial para seguir involucrándome en este tipo de actividades dentro la comunidad”, finaliza.