MÉTxico, iniciativa del CICESE para conocer la diversidad química de México


Metabolómica para identificar y evaluar compuestos en especies de tierra y mar



Ciencias de la vida

Con la finalidad de acelerar el entendimiento sobre la diversidad química de las especies terrestres y marinas que habitan en México y organizar esta información para su libre acceso con fines de investigación, el CICESE, a través del Laboratorio MS2, emprendió la iniciativa MÉTxico que plantea utilizar la metabolómica (ciencia que estudia los metabolitos a gran escala) para identificar y evaluar los compuestos presentes, y proveer información útil y relevante en el descubrimiento de potenciales fármacos.

El proyecto Metabolómica del Territorio México (MÉTxico) es liderado por el doctor Aldo Moreno Ulloa, joven investigador del Departamento de Innovación Biomédica (DIB) del CICESE, quien explicó que se trata de la primera iniciativa en nuestro país que busca la colaboración multiinstitucional en el campo de la metabolómica y quimioinformática.

Aldo Moreno explicó que hay episodios en la ciencia que revolucionaron el entendimiento de la biología o la salud humana. La metabolómica es uno de ellos, aunque primero fue la genómica, el entendimiento de los genes. En los años 90 comenzó el proyecto del genoma humano, y tuvieron que pasar 13 años para tener el primer draft que lo caracterizara. Siguió la época de la proteómica, el estudio de las proteínas, porque si ya se sabía qué genes componían nuestra especie, ahora queríamos saber qué expresaban. Después de 11 años se sigue estudiando el proteoma humano, pero ya entramos a un nuevo nivel: el estudio de los metabolitos, que son los compuestos que producimos los seres vivos, sean plantas, especies marinas, bacterias, hongos, insectos y que dictan de manera directa la función celular. Nosotros los humanos producimos, ácidos grasos bioactivos, derivados de aminoácidos, por ejemplo, además de un desconocido número de compuestos orgánicos sin identificar aun y todos ellos son metabolitos. La ciencia que se encarga de analizarlos, no individualmente, sino a gran escala (en un solo análisis se pueden detectar mil hasta 10 mil compuestos) es la metabolómica.

Lo que plantea el proyecto MÉTxico, agregó el doctor Moreno Ulloa, es utilizar la metabolómica para caracterizar químicamente las especies endémicas y no endémicas que habitan en México.

“Uno de los grandes problemas actuales en la investigación de productos naturales y su evaluación biológica, es el desafío técnico y analítico que existe para identificar los compuestos presentes en las especies que están siendo evaluadas. En este sentido, el proyecto MÉTxico pretende incidir en el aceleramiento de la caracterización metabolómica de las especies que habitan en el país para proveer de información útil y relevante en el descubrimiento de potenciales fármacos provenientes de fuentes naturales y organismos”.

Es un desafío técnico y analítico porque para poder realizar un análisis metabolómico se requiere: 1) equipos muy especializados y costosos, 2) personal altamente especializado para poder analizar e interpretar los datos que se generan (estamos hablando de miles de moléculas detectadas en una sola muestra), y 3) hay pocos equipos en México y los que están disponibles trabajan intermitentemente, ya que su funcionamiento es muy costoso (la comunidad metabolómica en México la integran no más de cinco instituciones de educación superior).

El CICESE, a través de sus laboratorios MS2 (de investigación, adscrito al DIB) y MetPro (de servicios, también del DIB), desde hace aproximadamente tres años comenzaron a desarrollar y validar métodos que emplean la cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de alta resolución en Tandem (LC-HR-MS2) y quimioinformática.

La pregunta es: si tienes el equipo y el conocimiento, ¿por qué no te lanzas como laboratorio y comienzas a crear un mapa de la riqueza química que existe en México? Para responder esto, necesitamos entender en qué consiste el proceso. Éste consta en cuatro etapas: obtención de la muestra, extracción de los metabolitos, adquisición de datos por LC-HR-MS2, y finalmente el análisis quimioinformático de los datos.

“Si nosotros quisiéramos desarrollar este proyecto desde la selección de la materia o de la especie, es muy complicado y va a tardar mucho porque tendríamos que colectar todas las muestras, hacer el extracto y adquirir los datos, y eso es carísimo y toma mucho tiempo. ¿Qué es lo que plantea este proyecto? Que aquellos investigadores que ya obtuvieron los datos nos permitan acceder a ellos para nosotros hacer el análisis final. Así nos evitamos tres etapas.

“En teoría, cuando uno publica en una revista científica el análisis metabolómico de una especie terrestre o marina, hay lineamientos que te forzan a que deposites los archivos crudos del análisis en repositorios digitales, de tal manera que queden libres para que otros investigadores puedan reanalizarlos. Eso se llama transparencia en ciencia y sirve para la reproducibilidad de los estudios. Pero resulta ser el caso que no es así. Hay varios estudios en México que han analizado especies terrestres y marinas pero las personas que los han publicado no han depositado sus archivos en línea para que podamos acceder a ellos.

“Lo que nosotros queremos en este proyecto es llegar a los investigadores que posiblemente no conocemos y hayan hecho los estudios, y que, por su propia cuenta, al saber de este proyecto quieran participar; que digan ‘yo tengo estos datos que recolecté de esta especie, y adelante, te los mando para que los analices y hagamos esta colaboración’. Ese es el alcance de esto”.

De esta manera, MÉTxico se plantea cuatro grandes resultados: obtener desde luego la caracterización metabolómica por especie; estructurar una base de datos de libre acceso; establecer las relaciones quimio taxonómicas y metabolómicas entre especies, e incidir en el descubrimiento de compuestos bioactivos.

Hasta el momento, no hay una participación de instancias oficiales en este proyecto “porque en México la metabolómica se puede decir es un campo nuevo; falta organización y comunicación. Especialmente no vemos una sólida colaboración entre el sur y centro con el norte del país, y aquí lo que queremos es dar ese paso”, comenta el Dr. Moreno Ulloa.

Tampoco tiene considerada la participación de farmacéuticas o del sector privado porque su visión es “que los investigadores mexicanos utilicen la infraestructura y conocimiento que tenemos, y aceleren su investigación. ¿Por qué? Porque hay investigadores que pasan 10, 15 años de su vida analizando una o cinco variedades de plantas para poder decir: ‘hay 10 compuestos nuevos’. ¡Espérame! ¿tantos años? Lo que yo quiero es facilitar esto y decirles ‘aquí está una base de datos con los compuestos, los metabolitos que hay en esta planta. Utiliza esta información para tu investigación y acelera lo que quieres hacer. Si quieres probar los extractos en células de cáncer, ¡adelante! pero conoce qué compuestos pueden estar mediando un efecto. Si quieres extraer el compuesto que se sugiere como bioactivo, aíslalo ¡y pruébalo! Este es conocimiento de libre acceso para la comunidad científica. Ese es mi objetivo: contribuir con la ciencia en México, filantrópicamente, si lo quieres poner en un concepto”.

Por parte del CICESE, en el proyecto MÉTxico participan, además del propio Dr. Aldo Moreno Ulloa como líder, el posdoctorante Jorge Xool; Alan Gerardo Hernández, quien es estudiante de doctorado; Romel Carballo, estudiante de maestría, y el staff del Laboratorio MS2. El Dr. Moreno Ulloa reitera que es de su interés incorporar gente joven responsable y comprometida para reforzar el proyecto mediante el empleo de conocimientos en computación e informática.

Las personas interesadas en participar en esta iniciativa, pueden acceder a esta liga.

 

Palabras clave: MÉTxico, metabolómica, Aldo Moreno

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