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Ciencia

A varias manos batallan contra las enfermedades infecciosas

18/02/2019
Por: Stiven Arias Henao- Periódico Alma Mater

Los ecosistemas colombianos favorecen el desarrollo de enfermedades infecciosas causadas por mosquitos que habitan en las zonas rurales y urbanas. Frente a tal panorama, investigadores de la Universidad de Antioquia colaboran con la Sociedad Max Planck de Alemania para combatir las enfermedades infecciosas.

Aedes aegypti, especie que centra el interés científico. Foto: cortesía Pecet.

Los ecosistemas colombianos favorecen el desarrollo de enfermedades infecciosas causadas por mosquitos que habitan en las zonas rurales y urbanas. Frente a tal panorama, investigadores de la Universidad de Antioquia colaboran con la Sociedad Max Planck de Alemania para combatir las enfermedades infecciosas.

En una cruzada como esta es imprescindible conocer la naturaleza del problema a enfrentar. Si muchas de las enfermedades que afectan a cientos de colombianos son transmitidas por mosquitos, entender cómo se da la reproducción de estos es, a todas luces, una misión más que inaplazable.

Con esa premisa trabajan, desde 2016, los tres grupos tándem Max Planck que tienen presencia en la Universidad de Antioquia. Además del Grupo de Nanobioingeniería, están los grupos de Biofísica de Enfermedades Tropicales y de Biología Reproductiva de los Mosquitos. «De los 550 investigadores asociados a Max Planck en América Latina, 104 son colombianos», señaló Andreas Trepte, director de la Oficina de Enlace para América Latina de la Sociedad Max Planck.

Entender la reproducción

Son tres las especies de mosquitos en las que concentran sus estudios los científicos del Grupo de Biología Reproductiva de los Mosquitos. Una de ellas, la Anopheles albimanus, es una de las tres especies que trasmiten malaria en Colombia, explicó el coordinador del grupo, Frank William Ávila. El doctor en Genética de la Universidad de Columbia, en Nueva York, señaló que su equipo estudia «la interacción entre machos y hembras a partir de la convergencia de sus armónicos antes de la copulación». El que macho y hembra emitan el mismo sonido significa que copularán, y los investigadores consiguieron describir este comportamiento.

Con las otras dos especies de mosquitos, Aedes aegypti y Aedes albopictus —transmisores de dengue, zika y chicungunya—, el trabajo se enfoca en describir las interacciones que se dan a nivel molecular y que generan cambios en la hembra después de la copulación.

Todos los cambios moleculares producidos se deben a proteínas específicas del fluido seminal del macho. En ambas especies hay más de 200 proteínas. Los científicos pretenden identificar la proteína específica que incide, por ejemplo, en que la hembra pueda poner huevos. Identificar dichas proteínas y las moléculas de la hembra con que interactúan, permitiría entender cómo se protege la vida de los espermatozoides tras la copulación. En este marco avanza una colaboración con la Universidad Cornell, en Estados Unidos.

Computación para medicamentos

Un frente de acción complementario concentra la atención del Grupo de Biofísica de Enfermedades Tropicales. Sus investigadores desarrollan métodos computacionales para caracterizar proteínas provenientes de distintas fuentes y de experimentos con proteínas. El objetivo final es diseñar medicamentos. Pero ¿cómo es esto posible para un grupo teórico?

La investigadora líder, Pilar Cossio Tejada, física de la Universidad y doctora en Biofísica de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados, en Italia, explicó que registran imágenes de las proteínas con microscopía electrónica y desarrollan «métodos matemáticos para extraer información de esas imágenes bidimensionales y reconstruir la estructura tridimensional de las proteínas». A partir de allí se pueden diseñar moléculas que se adhieran a las proteínas y las inhiban.

Los científicos ya produjeron seis artículos científicos en publicaciones internacionales de alto impacto. Dos de ellos están relacionados con la proposición de medicamentos desde modelos computacionales, cuya efectividad fue validada por investigadores experimentales. Hoy, el grupo trabaja en algoritmos para el diseño eficiente y preciso de péptidos con un complejo que active el sistema inmune como base para diseñar vacunas.

El director de la Oficina de Enlace para América Latina de la Sociedad Max Planck, Andreas Trepte, se mostró esperanzado en la posibilidad de fortalecer colaboraciones científicas de esta clase cuando dijo, en una visita reciente a la Universidad, que se espera conformar una red con los nueve grupos de investigación colombianos que colaboran actualmente con Max Planck, de universidades como la de Antioquia, la Nacional de Bogotá y la del Valle. El eje temático sería biodiversidad y enfermedades tropicales.

«Estamos en diálogo con las universidades y con Colciencias para ver cómo se puede desarrollar esa red —sostuvo el directivo alemán—. La investigación interdisciplinaria es un reto para Colombia, pues sus universidades conservan una estructura muy tradicional según disciplinas y facultades; el reto es constituir institutos interdisciplinarios donde grupos de distintas instituciones puedan ser componentes». 

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