Cultivan microalgas en Cicese en investigación sobre cáncer

El grupo de microalgas conocido como los dinoflagelados, además de ocasionar graves problemas para las actividades económicas como la acuacultura y las pesquerías al generar la “marea roja”, produce sustancias bioactivas que son útiles para combatir enfermedades como el cáncer, debido a sus propiedades antibióticas y antivirales.

Los investigadores del Cicese Santiago Camacho, del departamento de Óptica, y Lorena Durán, de Biotecnología Marina, coincidieron en que, cuando se quieren aprovechar los metabolitos que interesan, se desea que crezcan más rápido y produzcan más sustancias.

Para ello, dijo, los biólogos se enfrentan al crecimiento de los dinoflagelados en cultivo, que tardan hasta 50 días, en comparación con un cultivo que tarda 24 horas en desarrollarse, por lo que el gran reto es aumentar la tasa de crecimiento de los cultivos.

En contraparte, si se tiene una granja de camarón y se presenta un florecimiento algal en los estanques, para acabar con él deben hacerse recambios de agua de emergencia, aumentar la aireación o de plano usar sustancias químicas que dañan el ecosistema y que además pueden acabar con la producción.

Durán mantiene en su laboratorio una colección de más de 200 cepas de dinoflagelados, tanto bentónicos como planctónicos, con proyectos enfocados a entender la ecología química y molecular de este grupo, en particular las especies que son capaces de generar toxinas, su comunidad bacteriana (microbiota) asociada, y la relación de ésta con la producción de toxinas.

Mientras que Santiago Camacho lidera el grupo de láseres de pulsos ultracortos y procesamiento de materiales en uno de los laboratorios mejor equipados del país; desde hace años desarrolla proyectos orientados a la síntesis y procesado de materiales ópticos para aplicaciones biomédicas, así como al procesamiento con láseres de diversos materiales, incluyendo medios biológicos.

“El punto de interés común, para mí, fue que los dinoflagelados necesitan luz para su reproducción y desarrollo; las incubadoras donde Lorena mantiene sus cepas son iluminadas por lámparas led, a partir de ahí quise comprender cuál es el papel de la luz en la parte biológica”, comentó.

Con el apoyo de sus grupos de investigación, rebotaron ideas y acordaron seguir dos líneas de investigación; la primera dedicada a que los dinoflagelados crezcan más rápido y produzcan más metabolitos de interés.

Para ello, el grupo decidió probar co-cultivos con nanopartículas sintetizadas a partir de varios materiales y, más adelante, cultivar dinoflagelados en superficies nanoestructuradas para probar si crecen más rápido, al igual que sucede con fibroblastos o células óseas.

La ayuda para acelerar el crecimiento y la reproducción de los dinoflagelados viene de las nanopartículas; en específico de aquellas que pueden cosechar luz en una región espectral no aprovechada de manera natural por los dinoflagelados.

La segunda línea de investigación se enfoca en eliminar a los dinoflagelados en sistemas de cultivo cerrados, y comprobar si las burbujas de cavitación, que a su vez vienen acompañadas de ondas de choque a una presión muy alta, son capaces de suprimirlas.

Fuera de control

Los investigadores explicaron que cuando ocurre un florecimiento algal nocivo en mar abierto, en un sistema de cultivo el asunto se sale de control; por ejemplo, la contaminación por toxinas afecta la producción de moluscos bivalvos en ambos litorales de Baja California y cierra su exportación, incluso la producción de agua potable para Ensenada, como ocurrió en 2020, cuando una de estas mareas rojas fue tan intensa que la abundancia de dinoflagelados tapó los filtros de la planta desalinizadora.

La idea general es tener dinoflagelados en el agua, al tiempo que se generan burbujas de cavitación, pues se piensa que la eliminación de estos organismos puede ocurrir con base en tres mecanismos físicos involucrados en el fenómeno de cavitación.
Hasta el momento, todos los avances que ha logrado este grupo interdisciplinario han sido financiados parcialmente con recursos de proyectos que ambos investigadores tienen vigentes: autogenerados, internos (Cicese); Ciencia Básica (Conacyt); PIRE (NSF-Conacyt), mientras, continúa la búsqueda en otras convocatorias.

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