Alumnado de las unidades Cuajimalpa e Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) –integrante de iGEM UAM– obtuvo la Medalla de Oro en la International Genetically Engineered Machine Competition (iGEM Competition), en la categoría de Alimentos y Nutrición.

 

Este certamen –considerado como el más importante en materia de biología sintética en el mundo– tiene como objetivo solucionar problemas locales para contribuir al desarrollo de comunidades y países. En su edición 2022 intervinieron 350 equipos de instituciones de 46 naciones y la premiación tuvo lugar en París, Francia.

 

iGEM UAM, un grupo interdisciplinario que desde 2020 investiga plagas de insectos que atacan los cultivos de nopal en la Ciudad de México y ahora también de aguacate y agave, es representado por Benoni Emmanuel Rojas Ramírez, quien cursa la Licenciatura en Biología Bioquímica Industrial en la Unidad Iztapalapa.

 

Cuando surgió la inquietud de concursar, los jóvenes emitieron una convocatoria y poco a poco fueron llegando personas de distintas disciplinas, en un principio de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud de la Unidad Iztapalapa, pero más tarde de Cuajimalpa.

 

A inicios de 2021, la Fundación iGEM anunció que se llevaría a cabo la primera edición de la Liga Latinoamericana de Biología Sintética iGEM Design League, una organización que promueve dicha materia en el plano global, así que “consideramos que era una buena oportunidad para conocer la dinámica” de la misma, explicó Rojas Ramírez.

 

La peculiaridad es que la participación fue con un proyecto teórico, “por lo que utilizamos herramientas computacionales” para disminuir los estragos causados por plagas que dañan sembradíos de nopal de la capital, una de las principales productoras de esta especie a nivel nacional.

 

Dado que la temática de la competencia se basa en “solucionar problemas locales por gente local visitamos varias veces la comunidad de Milpa Alta”, que es una de las mayores regiones agrícolas de la urbe y en los recorridos se observó que el llamado picudo barrenador, un insecto del orden Coleóptera, es el que más afectaciones provoca.

 

Esto derivó en una extensa búsqueda bibliográfica que condujo a identificar la presencia de proteínas en veneno de araña capaces de actuar como insecticidas, por lo que fueron seleccionadas dos proteínas provenientes de dos arañas australianas distintas, “por su capacidad de actuar en el orden al que pertenece el insecto objetivo”.

 

Este proceso permitió el diseño de Spicide-Cx, un bioplaguicida que brinda una opción sustentable al sector agrícola mexicano. Ese mismo año se desarrolló el aspecto teórico de la propuesta, mediante mecanismos computacionales para crear un circuito genético de producción de esas proteínas en una levadura, planteando un modelo matemático que describe los parámetros fundamentales de generación de un biorreactor, expuso el alumno.

 

“Laboramos en diferentes áreas, por ejemplo, la biología molecular, que tiene que ver con cómo lograr las proteínas, ya que no podíamos contar con un arsenal de arañas para obtenerlas, así que recurrimos a la biología sintética y la biotecnología para expresarlas en una levadura, lo que nos proporciona el principio activo del insecticida”. Además, las visitas a las comunidades garantizaron que el plan fuera útil para los agricultores. 

 

Para participar en la temporada 2022, el reto fue aun más grande, porque “se nos pidió una parte experimental”, lo que implicó seleccionar un microorganismo para conseguir las proteínas y fue la levadura Pichia pastoris. “Partimos del diseño del circuito genético y se enviaron a sintetizar las piezas de ADN con la empresa IDT para que, una vez que las recibimos, comenzar los ensayos de construcción de dos cepas capaces de expresar esas moléculas”.

 

El equipo efectuó después una nueva búsqueda bibliográfica en la que encontró que esa plaga se halla en cultivos de aguacate, agave, chile y caña de azúcar, entre otros alimentos muy relevantes para la economía del país; también visitó la comunidad de Donato Guerra, en el Estado de México, donde se produce aguacate y eso “nos permitió validar la utilidad y la necesidad de una alternativa al uso de químicos convencionales”.

 

En esa etapa del estudio “conseguimos optimizar aspectos en áreas del modelado de proteínas, la matemática y las prácticas humanas”, a la vez que se llevaron a cabo actividades de divulgación científica para acercar a la gente a la labor que tiene lugar desde la Universidad.

 

En general “tuvimos excelentes resultados, al llegar a ser uno de los tres ganadores en América Latina –segundo lugar y Medalla de Oro en la categoría de Alimentos y Nutrición– recibiendo premios especiales por proponer el mejor uso de herramientas computacionales”.

 

La investigación fue presentada a finales de octubre pasado ante un panel de jueces internacionales del Grand Jamboree 2022, fase final de la competencia realizada en la ciudad de París, donde los equipos muestran sus resultados y son evaluados en diversos aspectos.

 

La obtención de la presea dorada refleja la calidad del trabajo inscrito por las y los alumnos de la UAM, única universidad pública mexicana que participó en la edición 2022, por lo que “podemos decir orgullosamente que alcanzamos nuestra meta: llevar al primer equipo de la Casa abierta al tiempo al certamen más importante y significativo de biología sintética del mundo”.

 

El grupo planea continuar el desarrollo y la formulación final del plaguicida, así como el contacto con las comunidades para conocer sus necesidades e interactuar con las instancias de la Universidad; además pretende constituir una empresa desde una perspectiva social.

 

Junto con Rojas Ramírez participan Grecia García Elizalde, Alan Antonio Herrera Pineda, Edher Daniel Hernández Martínez, Ximena Orozco de Paz, y Lizeth Flores Flores, de Ingeniería Bioquímica Industrial de la Unidad Iztapalapa; Luis Ángel Carrasco Sánchez y Axel Jesús Salinas Vences, de Biología Experimental de Iztapalapa; Andrea Sánchez Rodríguez, Alitzel Victoria Gómez Tapia y Paola Abril Medina Flores, de Biología Molecular de Cuajimalpa; Andrea Alicia Jacqueline Hernández Monzalvo, de Ingeniería Biológica de la Unidad Cuajimalpa; Luisa Fernanda Marín Bañuelos, de Ingeniería de los Alimentos; Ana Camila Linares Caudillo, de Biología; Mauricio Silva Tovar, de Física; Daniel Guadalupe Atonal Melgarejo, de Computación, y Laura Mariana Reyes Morales, de Matemáticas, todos de la Unidad Iztapalapa.

 

Los asesores fueron, entre otros, los profesores Ángel Emmanuel Martínez Flores, del Departamento de Ciencias de la Salud de la Unidad Iztapalapa, y Mauricio Carrasco González, del Departamento de Ciencias Naturales e Ingeniería de la sede en Cuajimalpa.