Categoría: Ciencia y Tecnología

Por Soledad Valenzuela Cáceres, periodista. 
Dirección General de Comunicaciones USM

La metodología desarrollada por un equipo del área de Biotecnología, junto a la empresa Knop, ya está patentada en Chile, Estados Unidos y, recientemente, también en Noruega.

A partir de ovas liberadas por el erizo negro de mar, académicos e investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María lograron generar una metodología que permite obtener componentes bioactivos con propiedades antibióticas, antioxidantes y farmacológicas de este recurso natural y renovable. Dicha metodología obtuvo patentamiento en Estados Unidos y en Chile, y cuenta con la reciente aprobación en Noruega.

El proyecto, que se desarrolló con el apoyo de la empresa Knop Laboratorios S.A., desarrolló un método para extraer compuestos del erizo negro, entre ellos, el equinocromo A que se utiliza actualmente como insumo para generar medicamentos. Este compuesto, es un pigmento que produce el sistema inmune del erizo negro de mar y su extracción desde ovas permite que el erizo vuelva a su ecosistema, lo que convierte a esta metodología en una innovación sustentable.

Michael Seeger, académico del Departamento de Química de la USM y director del programa de Doctorado en Biotecnología USM-PUCV, explica que “nosotros demostramos que estos compuestos tienen interesantes propiedades antibióticas contra varios patógenos humanos como Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa, con una alta actividad y que, además, tienen propiedades antioxidantes”.

Asimismo, Erwin Strahsburger, investigador responsable de la secuenciación genómica en el Laboratorio Molecular Atacama de la Universidad de Atacama, agrega que “la innovación está en el hecho de obtener compuestos bioactivos del erizo negro desde las ovas liberadas por la hembra. Los erizos tiene fecundación externa, es decir, liberan las ovas y sus espermatozoides al mar, en donde se fecundan. Entonces la innovación consiste en inducir la ovulación de la hembra del erizo negro, colectar sus ovas y utilizarlas como fuente natural de compuestos bioactivos. El proceso tiene un muy reducido impacto ambiental ya que no se afecta la vida de la hembra”.

“Desde el punto de vista farmacológico, el compuesto principal es el equinocromo A, un compuesto muy interesante porque a pH ácido actúa como antibiótico y a pH alcalino como antioxidante. La actividad antioxidante ha sido aplicada en el tratamiento de infartos cardíacos y enfermedades oculares, mientras que su actividad antibiótica no ha sido explorada aún”, añade Strahsburger, quien ideó este proyecto.

Potencial farmacológico

El equipo de investigación conformado por Seeger, Strahsburger, la investigadora USM Myriam González y el Dr. Franco Cárdenas, sugiere que estos compuestos pueden ser aplicados en diversas enfermedades causadas por microorganismos como: infecciones en la piel, enfermedades dentales, ginecológicas, entre otras. Por otro lado, desde el punto de vista científico, el equinocromo A es parte de la respuesta inmune del erizo marino y su estudio puede ayudar a entender su rol en la protección inmune contra virus y bacterias.

Según comenta el investigador Erwin Strahsburger, cuya línea de investigación consiste en el estudio de organismos bentónicos y microorganismos extremos para su aplicación en la medicina, este trabajo comienza tras terminar su doctorado en Microbiología en la Universidad de Chile. “En ese entonces investigaba bacterias del estero Marga-Marga que produjeran compuestos antibióticos. Me llamó la atención que durante los laboratorios prácticos de fecundación en que se utilizaban erizos negros, los estudiantes quedaban con todos los dedos manchados de rojo”.

“Hable con él profesor a cargo y me explicó que era por la manipulación de los huevos del erizo negro. Le pedí entonces un poco de lo que quedó del laboratorio para evaluar su actividad antibiótica, y fue una sorpresa observar que era un antibacteriano mucho mas potente que las bacterias que había aislado del estero Marga-Marga”, indica el investigador. Este erizo, aunque no es venenoso, no es considerado comestible dado su pequeño tamaño. Incluso los pescadores consideran que es una plaga pues compite con otras especies por comida.

El profesor Michael Seeger destaca que este desarrollo biotecnológico es importante no solo a nivel científico, sino que además es un aporte para la Universidad pues incrementa el número de patentes obtenidas, como aquellas en biorremediación o regeneración de tejidos. “Por otro lado, la colaboración con la empresa Knop muestra que la USM está relacionada con las industrias más importantes de la Región de Valparaíso. Por ello, pensamos que esto es un reflejo del trabajo colaborativo que desarrolla la Universidad. Esperamos que en el ecosistema de Valparaíso y de Chile podamos desarrollar esta idea y llevarla a mayor escala”, finaliza Seeger.

Luego de que este miércoles el Vicepresidente del laboratorio Sinovac Weining Meng informara la decisión de instalar una planta de manufactura de vacunas en Chile que podría comenzar a funcionar a partir de marzo de 2022, el ministro de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, señaló que el anuncio es “una demostración de la importancia de tener una comunidad científica robusta que fue capaz de anticiparse, de implementar en Chile 4 ensayos clínicos que abrieron la puerta para que luego cerráramos acuerdos comerciales que nos permitieran llevar adelante un plan de vacunación tan exitoso como el que ha conducido el Ministerio de Salud”. 

“Ahora pasamos a una nueva etapa, de manufactura asociada a la investigación y desarrollo, una manufactura que va a poner la ciencia al servicio de la salud de las personas, pero también relacionamos la ciencia con inversión, la inversión en tecnología con ventajas que tenemos en Chile de i+D y esto no termina aquí, es una primera demostración de que la ciencia tiene relación con el futuro económico de nuestro país, y en ese sentido esperamos que esto abra la puerta para otras inversiones en el ámbito biotecnológico, en el ámbito de la industria farmacéutica, y muchas otras industrias relacionadas a la ciencia y la tecnología”, agregó. 

La iniciativa considera una beca que cubrirá el 100% del costo del curso y tiene como objetivo entregar las habilidades necesarias a aquellas mujeres motivadas por dirigir y encabezar la ciencia desde posiciones de jefaturas en la academia, centros de innovación y cargos públicos.

El Ministerio de Ciencia ha desarrollado el primer Programa de Liderazgo Femenino en Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (LI*FE), iniciativa que cuenta con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), en el marco de la primera Política Nacional de Igual dad de Género CTCI y su Plan de Acción “50/50 para el 2030”, presentados recientemente.

El Programa de Liderazgo Femenino en Ciencias será impartido por el Centro de Ingeniería Organizacional (CIO) de la Universidad de Chile, el que fue diseñado considerando las competencias requeridas para desempeñar altos cargos de dirección y para entregar las habilidades necesarias a aquellas mujeres motivadas por dirigir y encabezar la ciencia desde posiciones de jefaturas en la academia, centros de innovación y cargos públicos.

Respecto al lanzamiento, la subsecretaria de ciencia, Carolina Torrealba, dijo que: “Este programa es una de las acciones emblemáticas de la primera Política Nacional para la Igualdad de Género en CTCI. Esta iniciativa tiene como objetivo entregar diversas competencias y herramientas de liderazgo a mujeres para que encabecen altos cargos de liderazgo en el mundo de la ciencia. Además, ayudará a fortalecer una red de mujeres líderes en la investigación. Estamos seguros de que estas acciones permitirán avanzar en la dirección correcta y acelerar la transformación cultural que necesita nuestro país, tanto en el servicio público, como en nuestro sistema académico y de investigación”.

Esta primera versión tendrá una duración de tres meses y se realizará entre la semana del 06 de septiembre y la del 29 de noviembre en los días miércoles de 15:00 a 18:00 horas. Además, tendrá un total de 40 horas y requerirá de una asistencia mínima del 75% para su aprobación.

El Programa de Liderazgo Femenino en Ciencias considera una beca que cubrirá el 100% del costo del curso. Los cupos son limitados de manera de que las personas que deseen participar deberán inscribirse en www.minciencia.gob.cl, formulario que estará habilitado hasta el viernes 12 de agosto.

Criterios para postular

• Tener al menos 5 años de experiencia laboral como profesional independiente, (no en etapa de postgrado o postdoctorado), en cargos como: profesora, administradora en instituciones de educación superior, gestora o administradora de proyectos de I+D+i o divulgación del conocimiento, investigadora, asesora científica de una empresa, líder de una empresa de base científico-tecnológica o algún cargo público en el ámbito de la CTCI.
• Haber liderado durante al menos 2 años a al menos 2 profesionales pares (no estudiantes o personal en formación).
• Tener o haber tenido un contrato de trabajo dentro de los últimos 18 meses con alguna institución del sistema de CTCI de Chile y que haya durado al menos 2 años (en cualquier modalidad contractual).

Contenidos del programa

• Paradigmas en los que habitamos para liderar y ejercer el poder: Potenciar liderazgos de mujeres en escenarios complejos y en transformación. 
• Conociendo mi estilo personal: Conocer los distintos estilos de liderazgo que existen, mi propio estilo de influencia, así como la forma de potenciar el propio y el de otras personas. 
• Liderazgo Situacional: Desarrollar habilidades prácticas a través de la observación de su propio estilo y potencial de desarrollo.
• Comunicación efectiva al interior de los equipos: Principios básicos de la comunicación y cómo esta incide en el desempeño laboral. Fortalecer mis habilidades comunicacionales.
• Negociación: Estrategias para enfrentarse situaciones de conflicto. Aumentar la habilidad para negociar de manera formal e informal en el contexto laboral.
• Manejo de conceptos de administración.

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Investigación centrada en el olivino presenta una nueva teoría acerca de la formación de estos minerales presentes en diversos escenarios, incluyendo cuerpos  extraterrestres.

Un estudio desarrollado en la Universidad de Concepción, UdeC, dio lugar a la publicación del artículo titulado Out-of-sequence skeletal growth causing oscillatory zoning in arc olivines, en la prestigiosa revista científica Nature Communications. El autor principal de este artículo es Pablo Salas Reyes, recientemente titulado del Programa de Doctorado en Ciencias Geológicas de la Facultad de Ciencias Químicas, y también aportaron en su redacción los investigadores Instituto de Geología Económica Aplicada, GEA, Dr. Osvaldo Rabbia Dalmasso (director de tesis de Salas) y Dra. Laura Hernández Olguín, y por su par de la University of Nevada (EE.UU.) Dr. Philipp Ruprecht. 

“Los resultados publicados en Nat. Commun. son parte de una investigación más amplia, tendiente a abordar los aspectos centrales de la metalogénesis andina y cuya finalidad última es el desarrollo de nuevos criterios de exploración aplicables a la búsqueda de nuevos recursos metálicos, en particular cobre. Dicha investigación se está llevando a cabo en el Instituto GEA, con el financiamiento directo de la industria y la participación de estudiantes de postgrado del Programa de Doctorado en Ciencias Geológicas. La publicación en cuestión es un derivado de la tesis doctoral del estudiante, ahora Dr., Pablo Salas y buscaba determinar las propiedades geoquímicas del manto terrestre relacionadas con la formación de los depósitos de pórfidos de cobre de Chile central”, destaca el Profesor Rabbia, líder de la línea de investigación aplicada a la exploración del Instituto GEA. 

Salas se tituló de Geólogo en la UdeC en 2010 y explica que, “desde mi formación en el pregrado, tuve la oportunidad de participar en equipos de investigación internacionales que trabajan en el ámbito de la volcanología, donde me desempeñé como ayudante de terreno, y eso contribuyó en alentar en mí el interés en estudiar los magmas que alcanzan la superficie de la tierra, forman los volcanes y transportan metales como cobre y oro a la corteza superior. Es precisamente ese mi interés de estudio: ¿por qué los volcanes se distribuyen en zonas tan bien delimitadas y sistemáticamente espaciadas? y, además, ¿qué información nos pueden entregar los minerales que transportan aquellos magmas, respecto a la zona donde se originan, es decir, el manto terrestre?”.  

Su investigación de tesis está centrada en el análisis de los cristales denominados olivinos, constituidos principalmente por magnesio, hierro y sílice. Esto porque, explica el doctorando, “los magmas, que son el objeto de mi investigación, en sus primeras etapas en el manto terrestre están constituidos por líquidos silicatados. Esto quiere decir que están constituidos sólo por una fase líquida, sin cristales. A medida que ese líquido comienza a enfriarse, por ejemplo, cuando comienza a emplazarse en la base de la corteza terrestre, es que se gatilla la cristalización de minerales. 

“El olivino es el primer mineral en cristalizar”, continúa Salas, “y por lo tanto, su composición es un reflejo de la composición del líquido desde el cual cristalizó. Esto es muy importante ya que se sabe muy poco de la composición inicial de aquellos líquidos y el estudio del olivino nos permite conocer no tan sólo la composición química, sino también la temperatura y otras características específicas de aquellos fundidos”.  

“Adicionalmente”, destaca “el olivino está presente en rocas de diferentes ambientes tectónicos en el planeta; incluso existe en los basaltos lunares y es un mineral importante en algunos meteoritos. Por lo tanto, entendiendo las condiciones de formación de este mineral en el contexto de nuestra zona de estudio, puede permitir extrapolar esas condiciones a aquellas otras zonas donde también se originan olivinos, pero no podemos acceder a la fuente. Es algo así como descubrir una verdad universal en tu propio patio, ¡lo cual es asombroso!”, enfatiza.  

En tanto, en el estudio publicado recientemente por Nature Communications, además de la composición de estos minerales, se estudió su morfología. “Actualmente se concibe el paradigma de que los cristales crecen a partir de un núcleo infinitesimalmente pequeño que contiene la forma de un cristal de olivino y que luego, secuencialmente, se van agregando nuevas capas concéntricas hasta llegar a un olivino de tamaño aproximado 1 mm, como es comúnmente observado en muestras naturales observadas en volcanes, por ejemplo. A ese modelo de crecimiento se le denomina tipo ‘anillos de árbol’”.  

“Sin embargo”, detalla Salas “las muestras que hemos colectado en nuestro sitio de estudio, nos permitieron plantear un nuevo paradigma de crecimiento cristalino, en el cual los cristales crecen fuera de la secuencia núcleo a borde, conformando una arquitectura temprana formada por marcos cristalinos, tipo ‘tabiquería inicial’ que, luego es rellenada por más material cristalino, formando un cristal como típicamente los observamos, es decir, con formas polihedrales definidas y caras cristalinas completas”.  

“Aquella arquitectura temprana es muy efímera”, explica Salas, “pudiendo sobrevivir en escalas de tiempo de días a semanas; y por lo tanto raramente puede ser observada en muestras naturales, ya que la gran mayoría de los magmas quedan atrapados en la corteza en escalas de tiempo de meses a años, con lo cual se pierde cualquier indicio de aquella morfología temprana. Si bien esto lo hemos planteado sólo para olivino, es posible extrapolarlo a otros minerales, y eso tendría un gran impacto en cómo los geocentistas concebimos el fenómeno de crecimiento cristalino”.   

En cuanto a nuevas líneas de investigación que podrían abrirse a partir de estos resultados, Salas, afirma que “personalmente me llama mucho la atención de cómo los cristales pueden poseer esa ‘inteligencia de crecimiento’ y por lo tanto me interesa entender los fenómenos físicos y químicos que gobiernan ese tipo de crecimiento. Actualmente estamos llevando a cabo un proyecto con colaboradores internacionales para explorar este nuevo mecanismo de crecimiento en muestras recolectadas en otros volcanes del planeta y lograr una visión más completa del fenómeno de crecimiento cristalino”.   

En tanto, el Director del Programa de Doctorado en Ciencias Geológicas y académico del Departamento de Ciencias de la Tierra de la UdeC, Dr. Joaquín Cortés Aranda, explica que “el trabajo de Pablo, además de ser un gran aporte científico para la disciplina en la que él y sus colaboradores investigan, pone de manifiesto el alto nivel de investigación que se desarrolla en nuestro Programa”.  

Rodrigo Otero, investigador de la Red Paleontológica de la Universidad de Chile, realizó el hallazgo y estudio de los restos que permitieron identificar al tercer grupo de mosasaurios encontrados en nuestro país, después de los halisaurinos y los tylosaurinos. El fósil, correspondiente a una vértebra de mosasaurino, fue descubierto durante una campaña realizada en el año 2014 a la Isla Quiriquina, en la Región del Biobío, una zona que aún guarda muchos secretos paleontológicos.

El registro de mosasaurios en Chile aún es escaso y se restringe al Maastrichtiano, edad correspondiente al fin del período Cretácico, entre 66 y 72 millones de años atrás. Hasta ahora, en territorio chileno, se conocía la presencia de no más de 10 ejemplares muy fragmentarios de estos reptiles marinos, especímenes que pertenecen a dos grupos: halisaurinos y tylosaurinos. Uno de los hallazgos más importantes de este último grupo corresponde al Kaikaifiu hervei, una nueva especie descubierta en el 2010 por científicos de la Universidad de Chile en la isla Seymour, en la Península Antártica. Uno de los integrantes de este equipo, el paleontólogo Rodrigo Otero, ahora dio a conocer la presencia de un nuevo grupo de mosasaurios en nuestro país, el tercero en Chile: los mosasaurios mosasaurinos.

El investigador de la Red Paleontológica de la Universidad de Chile explica que los restos vienen de rocas de unos 66 millones de años, poco antes del evento de extinción masiva que acabó con los grandes dinosaurios no avianos, y corresponde a una vértebra aislada de la cola, justo donde comienza a formarse una suerte de aleta caudal. Las características del fósil permitieron identificar su relación con la subfamilia de los mosasaurinos, pero la falta de otros elementos esqueléticos, por ahora, impide determinar qué especie es en particular. Sin embargo, en el estudio publicado por la revista Cretaceous Research, Otero plantea que el espécimen muestra rasgos comunes con mosasaurinos como Clidastes y Moanasaurus.

“Es difícil asegurar la edad individual de este mosasaurio con una sola vértebra. Sin embargo, los procesos transversos, los pedicelos hemales y los caudales, se encuentran todos bien fusionados al centro, lo que en conjunto sugiere su pertenencia a un adulto. El tamaño de este espécimen también es difícil de estimar. Como aproximación, podemos considerar que las vértebras caudales terminales de Mosasaurus hoffmanni (un mosasaurino bien conocido) miden unos 5 a 6 cm de largo, y su cráneo es de unos 1,2 metros de largo. La vértebra de Isla Quiriquina tiene 3,25 cm de largo, lo que toscamente sugiere un cráneo de unos 50 o 60 cm, y -en consecuencia- el cuerpo podría haber alcanzado unos 4 a 5 metros de longitud”, detalla.

Una nueva pieza del Cretácico en Chile

El hallazgo fue realizado por el propio Rodrigo Otero en el 2014, durante una prospección encabezada por el geólogo Christian Salazar en la isla Quiriquina, territorio insular ubicado 11 kilómetros al norte de Talcahuano, en la Región del Biobío. Dado el acceso restringido a esta zona, la campaña duró solamente un día, jornada en la que pudieron recolectar múltiples materiales de Bahía Las Tablas, al norte de la isla, los que han sido preparados en los años siguientes, entre ellos, la vértebra estudiada.

La pieza fue encontrada en un tipo de roca conocida como “tempestita”, formada por la acumulación de sedimentos y restos orgánicos a causa de mareas de alta energía. “Estos depósitos arrastran diversos organismos que habitaron la plataforma marina somera. De este modo, sabemos que este mosasaurino coexistió con elasmosaurios afines a Aristonectes, con tortugas del género Euclastes, y con una diversidad de tiburones, rayas y quimeras”, agrega Rodrigo Otero, quien sostiene que aún hay muchos fósiles por recuperar en esta localidad. Asegura, además, que en las aguas de la cuenca de Arauco -hace más de 66 millones de años- habitaba una multiplicidad de distintos lagartos marinos.

En Sudamérica, a la fecha, existen registros de este grupo de mosasaurios en el Cretácico Superior solo en Argentina, por lo que el hallazgo representa el primero de este clado en el Pacífico sureste. El investigador de la Universidad de Chile señala que el descubrimiento de este fósil es relevante, dado que los mosasaurios en Chile son extremadamente escasos, tanto en la parte central del país como en la Región de Magallanes (lugar donde también existen rocas marinas del Cretácico Superior).

“El registro chileno de mosasaurios comprende aproximadamente 10 especímenes conocidos, todos ellos fragmentarios. El material más completo es una mandíbula referida a Halisaurus sp., siendo el único género conocido localmente hasta ahora. Lo curioso es que pese a este magro registro, entre los demás especímenes ha sido posible reconocer la presencia de tylosaurinos, y ahora mosasaurinos, además de un cuarto grupo en proceso de estudio. Lo anterior da cuenta de una diversidad de mosasaurios presentes a fines del Cretácico en Chile central. Sin embargo, mientras no se recuperen materiales más completos, es difícil poder referirlos a algún género o especie”, explica el paleontólogo sobre la trascendencia del descubrimiento.

Texto: Cristian Fuentes Valencia
Prensa UChile