BIOLOGÍA SINTÉTICA INVADE FFYB

Un grupo de estudiantes y graduados de la UBA decidimos formar un grupo de trabajo para representar a la Facultad de Farmacia y Bioquímica en la competencia TECNOx-Latinoamérica. Buscamos solucionar una problemática social aplicando la biología sintética.

Participamos de la primera edición de la competencia TECNOx-Latinoamérica que se realizó en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la Universidad de Buenos Aires, realizada entre el 18 y 22 de abril de 2016. TECNOx-Latinoamérica incentiva el uso de nuevas tecnologías para abordar problemas concretos de la región y promueve que estudiantes universitarios sean los protagonistas de estos proyectos.

EL CAMINO RECORRIDO

El 22 de mayo de 2015 se inició oficialmente el proyecto con una reunión informativa en la FFyB. Durante dos meses realizamos encuentros semanales para discutir ideas. Estos encuentros permitieron, en julio de ese año, definir un grupo de siete estudiantes que representaría a la FFyB en la competencia: Matías Iglesias, Marina Kretowicz, Tatiana Marques, Julieta Pacheco, Mariana Sacerdoti, Ellioth Sewell y Agustina Toscanini.

Los estudiantes participaron activamente en la propuesta de ideas, la búsqueda de información, la elaboración de los diseños experimentales, la realización de los experimentos y en hallar financiación para el proyecto.

Como instructores, la principal tarea consistió en guiar y acompañar a los estudiantes. Asimismo, la dinámica de trabajo “horizontal” caracterizó al grupo. En el proceso de aprendizaje todos estuvimos involucrados y nos complementamos en el trabajo diario.

Para el avance del proyecto fueron consultados especialistas en distintos temas, muchos de ellos profesores de la UBA. Por otro lado, el Departamento de Química Biológica y la Cátedra de Biotecnología brindaron el espacio en el cual trabajamos.

Luego de analizar la viabilidad de los diseños experimentales propuestos, los estudiantes seleccionaron una idea desafiante y compleja que implicaba el uso de herramientas novedosas de biología molecular.

Nuestro objetivo fue desarrollar un kit rápido, de operación sencilla y de bajo costo para la detección de cepas patogénicas de Escherichiacoli (E. coli) que pueden causar el síndrome urémico hemolítico (SUH).

Así nació Colifinders, el proyecto que intenta contribuir al diagnóstico de la infección con E. coli enterohemorrágica (ECEH).

Actualmente, los métodos utilizados para tal propósito demoran entre 6 y 10 días, dependen de múltiples insumos, personal calificado y equipamiento especializado. Además, el diagnóstico debe ser confirmado por centros de referencia que utilizan técnicas de biología molecular y equipamiento sofisticado. Por lo tanto, resulta necesario el desarrollo de un método rápido de identificación de ECEH, de bajo costo y accesible para los laboratorios de baja complejidad.

Convencidos de que Colifinders era un proyecto viable, decidimos utilizar la plataforma de financiamiento colectivo IDEAME. Con el dinero recaudado realizamos los primeros experimentos. Por otro lado, las redes sociales y el esfuerzo dedicado a la difusión del proyecto nos acercaron a una gran cantidad de personas. Fue así que conocimos a la Fundación Ciro de Santadina, que lucha contra el SUH, institución que nos apoyó financieramente y acompañó desde el inicio.

Durante la competencia se presentaron los resultados obtenidos hasta ese entonces. El jurado evaluó la presentación oral del proyecto, el póster y la wiki en la cual el equipo volcó la información relevante relacionada al proyecto.

El equipo TECNOx1.0-FFYB recibió el máximo premio otorgado por el jurado de la competencia y, además, una mención especial por destacarse en la relevancia social del tema abordado, la comunicación del proyecto y la creatividad.

Actualmente seguimos trabajando en el desarrollo de un prototipo del kit de detección, con financiación de la UBA (Proyecto de Desarrollo Estratégico: PDE8,2017), y se han incorporado nuevos integrantes al equipo de trabajo.

BIOLOGÍA SINTÉTICA: PIENSO, CORTO y PEGO

La Biología sintética consiste en diseñar y construir nuevas entidades biológicas, como enzimas, circuitos genéticos, células. También puede buscar rediseñar sistemas biológicos existentes para que adquieran nuevas funciones que no existen en la naturaleza.

Estos diseños se pueden lograr mediante el uso de biopartes, secuencias de ADN caracterizadas y estandarizadas que están flanqueadas por regiones que se pueden cortar y pegar con enzimas de restricción específicas. Al ensamblar distintas biopartes se obtiene una construcción con una función determinada. Existe una base de datos de biopartes que pertenece a la Fundación iGEM.

UN PROBLEMA Y UNA SOLUCIÓN

El diseño del sistema de detección busca la identificación de dos moléculas de ácido ribonucleico mensajero (ARNm), los blancos moleculares, presentes en siete cepas de E. colienterohemorrágica. Estas son las cepas que causan SUH con mayor prevalencia en la Argentina y en el mundo.

Cada uno de los ARNm se detecta por una molécula de ARN denominada toeholdswitch. Para lograrlo, se utiliza un bacteriófago que es capaz de inyectar en una bacteria ADN que contiene las secuencias que los codifican.

Al entrar en contacto con las bacterias presentes en la muestra del paciente, el bacteriófago introduce las secuencias de ADN de los toeholdswitches. Sólo en las bacterias que contengan simultáneamente los dos ARNm blanco, la interacción de éstos con los toeholdswitches permitirá la emisión de una señal fluorescente. Esta característica otorga una alta especificidad en la detección.

Dra. Malena Manzi

Glosario

Blancos moleculares: moléculas que se desea detectar.

Bacteriófago: virus que infectan exclusivamente a las bacterias.

Biología molecular: rama de la Biología que tiene por objeto el estudio los procesos vitales de los seres vivos a nivel molecular.

Cepa: en Microbiología, se refiere a una variante fenotípica de una especie.

Toeholdswitch: molécula de ARN que presenta una conformación cerrada en ausencia del ARN que reconoce, pero que se abre en presencia de él. Esta modificación en su estructura permite la expresión de una molécula.

Links para establecer los hipervínculos

personas http://tecnox.exp.dc.uba.ar/ffyb/index.php/Agradecimientos

Base de datos http://parts.igem.org/Main_Page

International Genetically Engineered Machine http://igem.org/Main_Page

redes sociales https://www.facebook.com/TECNOxFFYB/?fref=ts

difusión http://tecnox.exp.dc.uba.ar/ffyb/index.php/Difusi%C3%B3n

Fundación Ciro de Santadina http://fundacionciro.org.ar/

resultados http://tecnox.exp.dc.uba.ar/ffyb/index.php/Resultados

presentación oral(minutos 1:12 a 12:29) https://www.youtube.com/watch?v=k5U1PYWCynQ

póster PDF o TIFF (lo envío por mail a quien corresponda)

wiki http://tecnox.exp.dc.uba.ar/ffyb/index.php/Main_Page

competencia https://www.pagina12.com.ar/diario/sociedad/3-297639-2016-04-23.html