Sus estudios sobre compuestos volátiles dentro de las vesículas extracelulares y nanopartículas, ofrecen avances para el control de la malaria
Por: Violeta Villar Liste
El Dr. Ricardo Correa es biólogo egresado de la Universidad de Panamá (UP), experto en Parasitología, con Doctorado en Biotecnología del convenio University of Acharya Nagarjuna-INDICASAT AIP, institución a la cual ingresó de manera parcial en 2003 y luego a tiempo completo desde el año 2006.
“Sabía que era un hallazgo, pero no sabía que iba a tener tanta repercusión”, afirma el Dr. Ricardo Correa, al comentar los alcances de su investigación sobre compuestos volátiles dentro de las vesículas extracelulares del parásito de la malaria que hizo junto a su tutora, la Dra. Carmenza Spadafora.
Esta investigación que ha continuado junto al grupo de investigación del Centro de Biología Celular y Molecular de Enfermedades (CBCMe) del Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología de Panamá (INDICASAT-AIP), que lidera la Dra. Spadafora, llegó a las manos del equipo del Proyecto VOLATEVS, financiado por el Programa Marco Horizonte Europa de la Comisión Europea y fue el impulso para el desarrollo posterior de las investigaciones de este consorcio.
Como ya hemos contado, VOLATEVS tiene “como objetivo investigar el potencial de analizar los compuestos orgánicos volátiles emitidos por vesículas extracelulares como un enfoque innovador para el diagnóstico de enfermedades”: Estudio pionero de científicos panameños impulsó proyecto europeo VOLATEVS que diseña nariz electrónica para “oler” la enfermedad
El proyecto VOLATEVS, al cual se integró INDICASAT AIP y, por tanto, la ciencia panameña, gracias a este estudio inicial del Dr. Ricardo Correa y el grupo de investigación de la Dra. Spadafora, tiene entre otras metas diseñar una nariz electrónica que pueda alertar a tiempo del inicio de una enfermedad.
Malaria, dengue y cáncer son por ahora las prioridades del consorcio.
Estudio sobre compuestos volátiles en el parásito de la malaria
El Dr. Ricardo Correa es biólogo egresado de la Universidad de Panamá (UP), experto en Parasitología, con Doctorado en Biotecnología del convenio University of Acharya Nagarjuna-INDICASAT AIP, institución a la cual ingresó de manera parcial en 2003 y luego a tiempo completo desde el año 2006.
En el año 2020 gana la beca postdoctoral Arturo Falaschi para trabajar en el Centro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología (ICGEB por sus siglas en inglés) de Trieste, Italia.
Reitera que fueron los primeros en el mundo en describir la existencia de compuestos volátiles dentro de las vesículas extracelulares del parásito de la malaria, resultados que correspondieron a su tesis doctoral.
Las vesículas extracelulares (VE) las define como “sacos diminutos secretados por las células de los organismos vivos. Aunque el papel funcional de las VE aún no está claro, trabajos recientes han destacado su papel en la comunicación intercelular”. Además “pueden mediar la comunicación entre organismos que interactúan, como huéspedes, patógenos y vectores”.
-¿Cómo inició esta interrogante de investigación?
Cuenta que en malaria había una pregunta abierta sobre los mecanismos del parásito para controlar su propia población.
Esto es importante porque el Plasmodium falciparum “es el parásito protozoario que causa la variante más grave de casos de malaria en todo el mundo” y ocurre que cada vez hay mayor incremento de parásitos resistentes a los medicamentos.
“Los estudios de interacción vector-huésped han demostrado que varios compuestos químicos juegan un papel importante en la atracción de las especies de Anopheles a los objetivos humanos. De esta forma, “cortar” el ciclo de transmisión de la malaria significa conocer el papel del mosquito en la transmisión de la enfermedad.
Estos atrayentes químicos incluyen CO2, octenol, indol, amoníaco, ácido láctico y ácidos carboxílicos alifáticos, que están contenidos en el aliento y el sudor humanos. El papel de los COV de la microflora asociada a la piel también se ha identificado como una fuente potencial de atracción de vectores”, describe el estudio.
Por otra parte, “estaba reportado que hay una mayor atracción de mosquitos hacia pacientes infectados con malaria, lo que sugiere una posible manipulación del parásito sobre la actividad fisicoquímica del huésped”.
Estas conclusiones sobre la capacidad del parásito de perpetuar la transmisión de la malaria al atraer a los mosquitos a pacientes enfermos que a su vez infectan a personas sanas, ha sido revelador y le ha permitido al Dr. Correa, junto con el grupo de investigación de la Dra. Spadafora, participar de manera activa en los intercambios y colaboraciones del consorcio europeo, como parte de los alcances de la ciencia global.
“A veces un estudio puede ser pequeño y tener muchas repercusiones”, observa.
Otras investigaciones sobre las vesículas extracelulares del grupo de la Dra. Spadafora:
Nanopartículas de tierras raras
Otra investigación de mucho interés la trabaja el Dr. Correa de manera colaborativa con la Dra. Vivian Torres Vera, experta en síntesis de nanopartículas y quien forma parte del Grupo de Investigación Materiales Nanoestructurados Bioactivos (MatNaBio) de la Universidad Complutense de Madrid, España.
Esta colaboración se produjo gracias a una convocatoria pública del programa de Movilidad de Investigación 2022 de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt).
El Dr. Correa explicó en su momento a la periodista Tamara del Moral (ver: https://www.laestrella.com.pa/vida-y-cultura/ciencia/transferencia-conocimiento-nanoparticulas-tierras-) que era el objetivo de esta convocatoria de movilidad lograr que la Dra. Torres compartiera su conocimiento sobre las nanopartículas, por sus aplicaciones en biomedicina “como la encapsulación de drogas para administrar tratamientos y mejorar vacunas”.
“La Dra. Torres es química con un doctorado en Ciencias Farmacéuticas, ha trabajado en el desarrollo de biosensores a partir de nanopartículas de lantanoides, elementos químicos también conocidos como “tierras raras” que son identificados con los números del 57 al 71 en la Tabla Periódica, y tienen un aspecto metálico brillante. Entre ellos se encuentran el iterbio (Yb), gadolinio (Gd), erbio (Er) y neodimio (Nd).
La extracción y purificación de lantanoides que se encuentran en la corteza terrestre son procesos complicados porque están asociados a vetas de diferentes minerales. Sin embargo, son importantes para la vida moderna por sus características ópticas, magnéticas y eléctricas.
En el ámbito de la salud, la luminiscencia de estos elementos químicos incorporados en nanopartículas brinda un mejor contraste al analizar imágenes médicas en comparación con otras sustancias que se usan actualmente.
Las nanopartículas son fluorescentes y al ser diseñadas para unirse a una molécula biológica es posible detectarla (biosensores), un ejemplo es que pueden programarse para que se unan a células cancerígenas y a su vez sea posible administrar medicamentos en ese lugar específico del cuerpo, reduciendo la concentración, las dosis diarias y los efectos tóxicos” (Ver: https://www.laestrella.com.pa/vida-y-cultura/ciencia/transferencia-conocimiento-nanoparticulas-tierras)
El Dr. Correa compara estas nanopartículas de tierras raras como termómetros ultra especializados que permiten trabajar dentro de las células.
Una aplicación inmediata es medir el impacto del electromagnetismo como vía para controlar o eliminar el parásito de la malaria en el paciente. Es una línea de investigación de la Dra. Spadafora.
Ocurre que, si hay cambios de temperatura en células que no deban ser afectadas con los procesos de electromagnetismo, se pueden detectar de manera rápida con los cambios de fluorescencia.
Incluso es una tecnología que también puede acompañar otras investigaciones, como los tratamientos de cáncer.
Por: Violeta Villar Liste | [email protected]
