Desarrollan nanomateriales a partir de proteínas de virus y

Desarrollan nanomateriales a partir de proteínas de virus y
partículas metálicas. Laura Alicia Palomares Aguilera, fue galardonada con el Premio de Investigación 2009 de la Academia Mexicana de Ciencias en el área de ingeniería y tecnología
Entre sus aportaciones en proceso de patente se encuentra la creación de nanotubos de proteínas virales recombinantes recubiertos de partículas metálicas como oro, plata, paladio y platino.
La investigadora trabaja en el desarrollo de virus artificiales para su uso como vacunas cien por ciento seguras.
Un grupo de investigadores liderados por Laura Alicia Palomares Aguilera, investigadora galardonada por la Academia Mexicana de Ciencias con el Premio de Investigación 2009, en el área de Ingeniería y Tecnología, ha desarrollado nuevos nanomateriales a partir de proteínas de virus y partículas metálicas.
Los investigadores observaron que algunas proteinas virales tienen la propiedad de ensamblarse formando tubos con un
diámetro nanométrico, los cuales posteriormente recubrieron de partículas metálicas como oro, plata, paladio y platino.
De acuerdo con la investigadora del Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos, del Instituto de Biotecnología
de la UNAM, esta tecnología misma que tiene un gran futuro, ya se encuentra, desde mayo de 2008, en proceso de patente ante la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual.
Dado que se trata de materiales totalmente nuevos, actualmente el grupo de la doctora Alicia Palomares colabora con
Jorge Ascencio Gutiérrez, investigador del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM, en la caracterización de los nanotubos
con la finalidad de encontrarle no solo aplicaciones terapéuticas sino otras propiamente nanotecnológicas como recubrimientos o catalizadores.
Hemos realizado reacciones de catálisis utilizando estos materiales y los ensayos muestran que las reacciones son mucho
más eficientes cuando se utilizan los metales funcionalizados en nuestros nanotubos que los mismos metales dispersos,
informó.
Por otra parte Palomares Aguilera señaló que los nanotubos desarrollados en su laboratorio difieren de los nanotubos de
carbono en que los primeros son mucho mas largos, por lo que podrían tener otros usos.
Al hablar sobre las circunstancias que los llevaron a desarrollar los nuevo nanomateriales, la especialista señaló que surgen a partir de un entendimiento profundo de los sistemas biológicos, en este caso los virus.
Otra línea de investigación desarrollada de la joven científica reconocida por la AMC se relaciona con proteínas recombinantes con usos médico farmacéuticos. En esa área, lo mas sobresaliente, indicó, es su trabajo con proteínas recombinantes complejas, que incluyen los llamados virus artificiales y glicoproteínas.
Explicó que los virus artificiales son estructuras que son idénticas a los virus pero que únicamente están formados por
proteínas y no tienen ningún material genético por lo que no pueden replicarse, es por ello que pueden usarse como
vacunas cien por ciento seguras, a diferencia de las vacunas elaboradas con virus atenuados o inactivados.
Advirtió que en el caso de las vacunas realizadas a partir de virus, puede existir reversión a virus infecciosos si por alguna
razón el proceso de atenuación no funciona o bien si la inactivación es inadecuada lo que no sucedería con los virus artificiales. De hecho, dijo, ya existen en el mercado dos vacunas comerciales con esta misma tecnología.
La investigadora que se dedica a la ingeniería de bioprocesos, aclaró que su trabajo no consiste en el desarrollo de nuevas
vacunas sino en llevar la investigación básica a nivel industrial diseñando procesos de producción racionales y eficientes.
Su grupo de investigación también ha trabajado en el desarrollo de nuevas vacunas diseñadas especialmente para virus
que se encuentran en México de enfermedades como rotavirus, hepatitis b e influenza, ya que la mayoría están diseñadas
para virus que circulan en otros países.
Otro ámbito de investigación de Laura Alicia Palomares es el desarrollo para vectores de terapia génica en colaboración con investigadores del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición que buscan resolver problemas de
encefalopatías provocadas por fallas hepáticas. Al respecto la investigadora aclaró que en todo el mundo esta técnica
de la medicina se encuentra aún en investigación y que no existe aún ningún vector de terapia génica en el mercado.
La colaboración de Laura Palomares con la industria es importante y abarca asesoría para la resolución de problemas
específicos, entrenamiento de personal, y desarrollo de proyectos conjuntos. Actualmente trabaja con las empresa
Boehringer Ingelheim Vetmedica, Birmex y Protein Sciences Corporation.
La especialista se pronunció a favor de un equilibrio entre la investigación básica y la aplicada y consideró que en
México se debe tener todo el abanico de la ciencia para no hacernos dependientes del conocimiento que se produce
en otros lados.
Asi mismo expresó que para ella es muy satisfactorio ver que la investigación que realiza, especialmente aquella que
se lleva a cabo en colaboración con empresas repercute en el beneficio económico del país y contribuye a que haya
en el mercado productos hechos por mexicanos.
Añadió que dados los nuevos lineamientos del CONACYT que restringen los apoyos económicos a empresas que se
encuentren colaborando con instituciones académicas de reconocido prestigio, hay muchas empresas que se interesan por desarrollar nuevos productos con su laboratorio.
Contribuciones de la Dra. Laura Alicia Palomares Aguilera
Dr. Octavio Tonatiuh Ramírez Reivich
La Dra. Palomares fue pionera en México en el desarrollo de procesos tecnificados para la producción de proteínas
recombinantes por el sistema células de insecto-baculovirus, así como en la producción y caracterización de glicoproteínas recombinantes. El sistema células de insecto-baculovirus ha demostrado ser muy importante para la
expresión de proteínas con capacidad de autoensamblarse en partículas virales artificiales, con aplicación en una
gran variedad de campos. Entre sus múltiples aplicaciones sobresalen nuevas vacunas recombinantes. Al conjuntar
su experiencia en el desarrollo de procesos de glicoproteínas y proteínas virales recombinantes, la Dra. Palomares ha
adquirido un perfil que ha incrementado el impacto de su trabajo, tanto en México como en el extranjero.
2. Dado el conjunto de habilidades de la Dra. Palomares, ella ha sido identificada por empresas nacionales y extranjeras para apoyar sus procesos de producción, tanto a través de convenios específicos con la UNAM como a través
de asesorías personales. Así, la Dra. Palomares ha firmado como responsable convenios con el Instituto Bioclón y
la empresa estadounidense Protein Sciences Corporation. El convenio con el Instituto Bioclón estuvo enfocado en
la caracterización de patrones de glicosilación de anticuerpos con utilidad como antivenenos, así como en el desarrollo de técnicas y procesos para la caracterización de glicoproteínas y el desarrollo de métodos validados. Con
Protein Sciences Corporation, el convenio de colaboración incluye la caracterización de una nueva vacuna recombinante contra influenza humana, la que deberá ser aprobada por la FDA este año. Además, Palomares es Miembro
del Scientific Advisory Board de dicha compañía. Esto es, hasta donde sabemos, un hecho inédito y representa un
hito para un académico mexicano trabajando en investigación aplicada y desarrollo tecnológico. Adicionalmente,
Palomares colabora con Boehringer Ingelheim Vetmedica en el desarrollo de procesos para la producción de una
vacuna veterinaria por células de insecto, y con Probiomed S.A. de C.V. en aspectos de caracterización y producción
de glicoproteínas, además del desarrollo de métodos escalables para la purificación del antígeno de superficie del
virus de la hepatitis B. Palomares formó parte del equipo Probiomed-UNAM que resultó en una nueva plataforma
tecnológica para la producción de glicoproteínas, específicamente eritropoyetina, que está en el mercado nacional.
Probiomed recibió el Premio ADIAT 2006 por este trabajo. La Dra. Palomares es también miembro suplente del Consejo de Administración de Laboratorios y Reactivos de México (Birmex). Dada su experiencia en el campo, Palomares
fue nombrada recientemente experta fundadora del Comité de Productos Biotecnológicos de la Farmacopea de los
Estados Unidos Mexicanos.
3. Además de prestar un apoyo constante a la industria, apoyando el desarrollo de nuevos procesos y la caracterización de productos, Palomares ha trabajado activamente en el desarrollo de nuevas tecnología en el Instituto de
Biotecnología. Con su grupo de trabajo, realizó la caracterización y clonación de genes de rotavirus bovinos con
circulación en México, y está en desarrollo una nueva vacuna recombinante diseñada para México a partir de esta
información. Este trabajo ha sido merecedor en dos ocasiones del Premio Sergio Sánchez Esquivel (2006 y 2008)
de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, y 3 compañías nacionales han demostrado su interés
por adquirir la tecnología. Adicionalmente, en su grupo se han desarrollado nuevos materiales multifuncionales
basados en proteínas virales recombinantes, y continúa trabajando con nuevos sistemas de entrega de substancias
a tejidos y células, basados en partículas virales recombinantes. Como resultado, tiene 2 patentes sometidas, una
internacional y una nacional, las que protegen los nuevos nanomateriales multifuncionales y un nuevo método para
cuantificar y diferenciar partículas pseudovirales recombinantes, respectivamente. Ambas solicitudes de patente
tienen diversas aplicaciones industriales.
4. En el ámbito académico, los trabajos de Palomares han resultado en 27 artículos en revistas internacionales arbitradas y tiene 1 artículos sometidos. En estos artículos Palomares ha sido la primera autora en 8 y/o autora de correspondencia en 9. Además ha publicado 9 capítulos en libros arbitrados con circulación internacional, y un capítulo
no arbitrado (todos como primera autora), y tiene 6 publicaciones nacionales. Sus trabajos han recibido más de 235
citas ajenas. La Dra. Palomares ha sido invitada a dictar 33 conferencias en México y el extranjero y ha presentado 80
trabajos en congresos. Ha graduado a dos alumnos de doctorado y 5 alumnos de maestría; y actualmente dirige 4
tesis de doctorado y 3 tesis de maestría, además de ser tutora en los programas de Doctorado de la Universidad Autónoma de Aguascalientes y de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Palomares es miembro del Comité
Editorial de la revista internacional indexada Microbial Cell Factories y de la revista internacional The Open Biotechnology Journal. Además, Palomares ha impartido cursos tanto en la UNAM como en otras universidades estatales
y universidades del extranjero. Alumnos de diferentes partes de México y del extranjero han sido entrenados por
Palomares durante estancias cortas en el marco de proyectos de colaboración.
5. El trabajo de la Dra. Laura Palomares ha sido siempre sobresaliente. Su labor en la UNAM fue reconocida con
la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos 2007 en el área de Innovación Tecnológica y Diseño
Industrial. Palomares recibió recientemente su definitividad y es Investigadora Titular B en la UNAM, además de
tener el nivel más alto en nuestro Programa de Primas al Desempeño. Adicionalmente, el trabajo de Palomares ha
sido distinguido con los premios Carlos Casas Campillo 2004 a biotecnólogos menores de 36 años y con el Premio
Morelense al Mérito Científico 2005 categoría tecnológica, a científicos en el Estado de Morelos menores de 40 años.
La sociedad reconoció su trabajo con el Galardón Línea Caliente 2005 en Ciencia y Tecnología. Su trabajo doctoral
recibió los Premios Weizmann-Khan, Sánchez Marroquín y la Medalla Alfonso Caso.
Dada la trayectoria de la Dra. Laura Palomares y el impacto de su trabajo en el desarrollo de tecnologías modernas
en México, reiteramos nuestro apoyo a su candidatura al Premio más importante que otorga la Academia Mexicana
de Ciencias.
Laura Alicia Palomares Aguilera
Originaria de Morelia, Michoacán, Laura Palomares es Ingeniera Bioquímica por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, donde se graduó en 1990. Trabajó por tres años en la Cervecería Modelo. Obtuvo su
grado de Maestra (1996) y Doctora en Ciencias (1999) en la UNAM. Su trabajo doctoral fue distinguido con la Medalla Alfonso Caso 1999 al Mérito Universitario que otorga la UNAM, el Premio Alfredo Sánchez Marroquín 2001 a la
mejor tesis de doctorado (otorgado por la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, SMBB) y el Premio
Weizmann-Khan 2001 a la mejor tesis doctoral en investigación tecnológica (otorgado por la Academia Mexicana
de Ciencias). Se incorporó al Instituto de Biotecnología de la UNAM como Investigadora Asociada en 1999 y realizó
estudios postdoctorales en la Universidad de Cornell, EUA durante el 2001. Actualmente es Investigadora Titular B
Definitiva en el Instituto de Biotecnología de la UNAM.
Su investigación se centra en la ingeniería del cultivo de células animales para la producción, caracterización y purificación de glicoproteínas y proteínas multiméricas recombinantes. Busca lograr un cabal entendimiento de los
procesos biológicos involucrados en la producción de proteínas recombinantes con aplicaciones médico-farma-
céuticas, con el fin de desarrollar estrategias racionales y eficientes de producción. Trabaja en el diseño de procesos
para la producción de vacunas, vectores para terapia génica y nuevos nanomateriales basados en proteínas virales
recombinantes. La Dra. Palomares ha logrado combinar dos especialidades muy singulares, como es la producción
y ensamblaje de estructuras protéicas multiméricas complejas, y la glicobiología. Su trabajo ha resultado en 27 publicaciones en revistas internacionales indexadas, 9 capítulos en libros internacionales y 6 publicaciones nacionales.
Sus publicaciones tienen más de 235 citas en la literatura científica y un número H de 11. Ha dirigido o dirige las tesis
de seis alumnos de doctorado y 8 de maestría, además de impartir diversas clases tanto a nivel licenciatura como
posgrado. Es tutora de programas de licenciatura y posgrado de la UNAM, Universidad Autónoma de Aguascalientes y la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Su trabajo ha sido financiado a través de 10 donativos tanto
nacionales como internacionales, 3 de ellos otorgados por empresas farmacéuticas.
El trabajo de la Dra. Palomares ha sido reconocido tanto por la comunidad científica como por la industrial, tanto en
México como en el extranjero. Es miembro de los Comités Editoriales de las revistas internacionales Microbial Cell
Factories y The Open Biotechnology Journal, así como árbitro de artículos sometidos a 11 revistas internacionales
indexadas. Ha evaluado proyectos sometidos al CONACYT, incluyendo fondos mixtos de varias secretarías, y proyectos sometidos a agencias financiadoras internacionales, entre ellas el Natural Science and Engineering Research
Council of Canada, el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología de Colombia y el FONCYT (Argentina). Además, ha
sido coorganizadora de los congresos más importantes de su área, tanto nacionales como internacionales. Ha sido
invitada a dictar más de 30 conferencias en México, Colombia, Brasil, Portugal, España, y Estados Unidos, además de
haber presentado más de 80 trabajos en congresos.
Dado el conjunto de capacidades de la Dra. Palomares, ha sido identificada por empresas nacionales y extranjeras
para apoyar sus procesos de producción, tanto a través de convenios específicos con la UNAM como a través de
asesorías personales. De tal forma, ha logrado una vinculación muy exitosa con un número importante de empresas, entre las que destacan Boehringer Ingelheim Vetmedica, el Instituto Bioclón, Ludwig Institute (Australia) y Protein Sciences Corporation (EUA). Actualmente es miembro del Comité Asesor Científico (Scientific Advisory Board)
de Protein Sciences Corporation, Miembro Suplente del Consejo de Administración de Laboratorios y Reactivos de
México, y socia fundadora de Biodetecta. Además, es experta del Comité de Biotecnológicos de la Farmacopea de los
Estados Unidos Mexicanos. El trabajo de desarrollo tecnológico de la Dra. Palomares ha resultado en dos solicitudes
de patente, una nacional y otra depositada en la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual.
Además de las distinciones recibidas por su trabajo doctoral, la Dra. Palomares ha recibido varias distinciones por su
trayectoria, entre ellas el Premio Carlos Casas Campillo 2004 (SMBB), el Premio Morelense al Mérito Científico 2005
Categoría Tecnológica y la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos 2007 en el área de Innovación
Tecnológica y Diseño Industrial. Asimismo, el trabajo de sus alumnos también ha recibido varios reconocimientos,
entre ellos el Premio Sergio Sánchez Esquivel 2006 y 2008 (SMBB). Actualmente tiene el nivel máximo de primas al
desempeño que otorga la UNAM y es Investigadora Nacional Nivel II.
Academia Mexicana de Ciencias
Premio de Investigación 2009. Ingeniería y Tecnología
Laura Alicia Palomares:
los virus como material de trabajo
“T
radicionalmente, las vacunas están hechas
de virus atenuados, aunque siempre hay el riesgo
de que éstas se reviertan y ocasionen en el individuo
la enfermedad que se buscaba prevenir. El ejemplo
más tangible es el de la vacuna de la polio, cuyos
rebrotes muchas veces se deben a virus revertidos”, expuso Laura Alicia Palomares Aguilera,
investigadora del Instituto de Biotecnología de la
UNAM y ganadora del Premio de Investigación
2009 de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC),
en el área de Ingeniería y Tecnología.
Ella forma parte del grupo de cuatro universitarios que obtuvo uno de los cinco reconocimientos
que dio la AMC. El trabajo con el que ganó el
galardón consiste en el diseño de procesos
racionales de producción de estructuras virales
recombinantes, y justo una de sus aplicaciones es
fabricar vacunas ciento por ciento seguras.
“Lo que hacemos es producir proteínas de
diferentes virus y hacer que éstas se ensamblen
de forma idéntica a los virus originales, pero sin su
material genético, lo que permite elaborar vacunas
que nunca se revertirán ni generarán virulencia, lo
que es una gran ventaja en el campo de la prevención de enfermedades”, expuso.
Estas posibilidades mencionadas por Laura
Alicia Palomares van más allá del área de la salud,
porque estos acomodos proteínicos también pueden
ser usados para producir vectores que podrían
emplearse en terapia génica e incluso para crear
nanomateriales; es decir, nanotubos que pueden
ser recubiertos con partículas metálicas como paladio,
plata, platino e incluso oro.
“Nosotros no desarrollamos la estrategia de
producir partículas virales, de hecho esto se hace
desde hace 15 años, más bien generamos
estrategias racionales de producción. Lo que hacemos es manipular las composiciones virales para
obtener condiciones y características diferentes, y
en eso radica la innovación”, expuso.
Inventora precoz
“Desde niña quería hacer investigación que incidiera
en la sociedad y cuyos resultados pudieran
transferirse a la industria, y eso es lo que he realizado últimamente”, comentó Alicia Palomares, quien
desde los ocho años ya diseñaba, por lo menos en
su fantasía, sistemas direccionales automovilísticos,
laboratorios submarinos o granjas de cucarachas
6
30 de noviembre de 2009
La investigadora. Foto: Justo Suárez.
que servirían para adicionar nutrientes a diversas
golosinas.“¡Quién diría que con el paso de los años
la mayoría de mi trabajo estaría ligado a las células
de los insectos!”, comentó.
“Siempre he estado a la caza de problemas
por resolver o procesos que puedan mejorarse;
por eso, haber estudiado Ingeniería Bioquímica
–aunque lo hice de manera un tanto coyuntural
pues quería ser bióloga marina– fue lo ideal
para mí, porque me dio una visión muy diferente
de las cosas.”
Egresada del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, “fui formada con la
idea de que debíamos ser emprendedores, pero
también enfrenté uno de los inconvenientes que
tienen las universidades privadas, que ahí no
existe la investigación”.
Al concluir sus estudios, y quizá no con el plan
fijo pero sí con la inquietud de ser investigadora,
Laura Alicia Palomares entró a trabajar en un laboratorio, “nada parecido a aquellos que me imaginaba
de niña, porque fue en el de una compañía cervecera,
sin embargo ahí aprendí a perfeccionar muchos
procesos y a comprender mejor cómo se mueve la
iniciativa privada y qué es lo que solicita”.
Esta noción ha hecho que la universitaria
haya logrado lo que pocos investigadores en
México: llevar la ciencia básica a niveles industriales, como lo demuestran las asesorías y
proyectos que realiza con diversas empresas,
como Birmex, Protein Sciences Corporation y
Boehringer Ingelheim Vetmedica.
Oponente principal
El equipo de Laura Alicia Palomares es uno de los
más reconocidos en lo que a ensamblaje de virus
se refiere, tanto que “uno de nuestros más acérrimos
competidores, el equipo de Manuel Carrondo y
Paula Alves, del Instituto de Tecnología Biológica de
la Universidad Nueva de Lisboa, no sólo envió a
una de sus alumnas a estudiar conmigo, sino que
además cuando fue su examen de grado me pidieron
que viajara a Portugal para representar un papel
curioso que requería ir un poco más allá de las
labores de un jurado típico, el de oponente principal.
“Eso dice mucho de cómo se dan las cosas en
la ciencia, puede haber rivalidades, pero en el
fondo todos somos amigos que estamos al tanto de
los avances de los demás e incluso nos hablamos
para decirnos, ¡¿por qué diste a conocer esto
cuando yo estoy a dos segundos de publicarlo?!,
claro, en el mejor de los ánimos, porque a fin de
cuentas lo que hacemos es una labor conjunta, y en
lo que se refiere al conocimiento, todos avanzamos
juntos”, concluyó.
OMAR PÁRAMO