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Doctor Federico Mayor Zaragoza: la cultura de la paz y la bioseguridad.
Conferencistas internacionales invitados: Hugo Barrera Saldaña MÉXICO Sergio Serna Saldívar MÉXICO Leonardo Santi ITALIA Luciano Milanesi ITALIA Mary Pat Moyer EE.UU.
Número 40, del 1 al 14 de septiembre de 2006
Bruce Holm EE.UU. Francisco Bolívar MÉXICO Marco A. Meraz MÉXICO Juan López de Silanes MÉXICO Carlos Camacho Gaos MÉXICO Rafael Gual Cosío MÉXICO Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados Francisco Bolívar MÉXICO
Director Luis Eugenio Todd
Autores invitados:
Mario Moisés Álvarez, Gabriel del Río, Marco Rito Palomares, Antonio Alí Pérez, Elva Teresa Aréchiga, Ariel Álvarez Morales, Alba E. Jofre Garfias, Octavio Martínez
C
omo parte de las actividades de la exhibición “Picasso: Obra Gráfica”, el 21 de agosto se realizó una velada cultural en la que el pintor mexicano José Luis Cuevas habló sobre la trayectoria del genio de Málaga, y culminó con los poemas llenos de erotismo del chileno Gonzalo Rojas. En el Auditorio del Museo Metropolitano de Monterrey, en una sala abarrotada, los regiomontanos escucharon dos poemas dichos por el casi nonagenario poeta chileno, quien se autodefinió como un “místico concupiscente”. Rojas cerró su presentación en el recinto al declamar su poema Qedeshim Qedeshoth, expresión que en fenicio significa “cortesana del templo”.
Por Alma Trejo
Con ello, Rojas dejó una “probadita” de su obra poética en la que destacan sobre todo el amor, el erotismo y el compromiso social. Mala suerte acostarse con fenicias, yo me acosté con una en Cádiz belísima y no supe de mi horóscopo hasta mucho después cuando el Mediterráneo me empezó a exigir más y más oleaje… Remando hacia atrás llegué casi exhausto a la duodécima centuria: todo era blanco, las aves, el océano, el amanecer era blanco. Con su obra, Rojas sigue arriesgándose en una poesía en la que prevalece el tema del amor y del erotismo, sello constante en su obra. “Claro que me gustan las mujeres”, afirmó al público que de buena gana celebró sus ocurrencias. CONSEJO A LOS APRENDICES: PERSEVERANCIA Dijo que toda la poesía se hace por circunstancias. “Todo poema tiene un grado de realidad”, insistió, y después recomendó a los aprendices de escritores perseverancia y proseguir en la lectura. La poeta mexicana Janeth Clariond, enlace entre el poeta y las autoridades del Museo, habló al iniciar el evento y se congratuló de la presencia de dos artistas, uno plástico (Cuevas) y otro escritor, por la convergencia y el encuentro en dicho evento.
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Al finalizar, la señora de Todd agradeció la presencia del alcalde Edgar Olaiz, por el apoyo para la realización de la velada cultural realizada con dos grandes artistas: Cuevas y Rojas. “Gracias al maestro Cuevas y al maestro Rojas, llevaremos sus reflexiones en el corazón”, dijo.
EDITORIAL
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s evidente que en la época actual, el problema de la seguridad se ha convertido en una alta prioridad de los gobiernos y en una demanda permanente de la sociedad, ya que la justificación fundamental de la existencia del Estado es cuidar la seguridad de los ciudadanos. Esta problemática se ha incrementado a raíz del terrorismo organizado y de los fundamentalismos, que, según los futurólogos, orillarán gradual-mente al mundo a guerras diferentes de las convencionales descritas en la historia. mentales del quehacer de la ciencia La aparición de la energía nuclear, futura adaptada a la cultura de la paz. con su enorme capacidad destructiva, así como de las armas bac- Integrar los nuevos avances en Biotecteriológicas y químico-tóxicas, o de nología para un tratamiento más racional la alteración de los componentes de la criminalidad y de la prevención de genéticos en forma perversa a través los delitos, así como apoyar el sistema de justicia deCONSEJO la nutrición, son nuevos retos judicial, Félixcuya Ramosimpartición Gamiño EDITORIAL Editorial Ingeniero Juan Antonio González menguado por la falta de ciencia que la maldad humana les Aréchiga está se ve Director Maestro Presidente que Rodrigo permitaSoto diagnósticos ceredando, no sólo a los estadistas o moderna Licenciado Omar Cervantes Rodríguez sobre la Editorial veracidad de los dichos políticos y menos aún a los policías bralesSecretario Profesor Ismael Vidales Delgado Director de Comunicación son otras ventanas hacia el tradicionales, sino principalmente a o hechos, Educación Social del Gobierno del Estado los científicos. Licenciado Juan Roberto Zavala Ingeniero Xavier Lozano Martínez M. C. Silvia Patricia Mora Castro
horizonte de una nueva Bioseguridad para nuestras familias. Ésta es un área muy importante, y por esa razón, durante el congreso, será tratada por expertos nacionales y extranjeros, en busca de nuevos rumbos para ampliar la influencia del conocimiento sobre Doctora Liliana Patricia Cerda Pérez Ciencias de Comunicación esta temática, tanla candente en la época Pedraza y recibe el actual,Licenciados en dondeJorge la violencia Ordaz apoyoClaudia de la tecnología, pero sin el marco La Ciencia es Cultura ético que la prevenga.
Doctor Óscar Salas Fraire Educación Física y Deporte Ciencia en Familia Doctor Mario César Salinas Doctor Jorge N. Valero Gil Las Universidades y la Ciencia 1596 a 1650 Ciencias Económicas y Sociales Licenciada Alma Trejo Doctor Juan Lauro Aguirre Licenciado Carlos Joloy Ciencias Básicas y del Ambiente Redacción Ingeniero Gabriel Todd Licenciado Víctor Eduardo Armendáriz Ruiz Desarrollo Urbano y Social Diseñador La violencia ha acompañado al hombre Doctor David Gómez Almaguer Arquitecto Rafael Adame Doria Ciencias Médicas durante toda su historia y la ciencia Arte Gráfico Contador Público José Cárdenas Cavazos Profesor Oliverio Anaya Rodríguez ha permanecido pasiva ante este grave Ciencias Políticas y/o de Administración Circulación y Administración Pública hecho.
DESCARTES
Por esaMario razón, tema de la Doctor César el Salinas Carmona Doctora DianayReséndez Pérez Bioseguridad de la Bioinformática, Doctor Alan Castillo Rodríguez que serán tratados en el Congreso Pienso, luego existo Ingeniero Jorge Salas Internacional deMercado Biotecnología “BioMONTERREY 2006”, son de gran DIRECTORIO importancia, porque la Ingeniero Antonio Zárateincluirán Negrón integración los nuevos avances en Director delde Programa Ciudad elInternacional DNA en la prevención de delitos, Del Conocimiento Luis de Eugenio Toddintegrado a elDoctor control plagas Director General un sistema de defensa y seguridad nacional, y también comunitario e LA REVISTA CONOCIMIENTO ES EDITADA POR LA COORDINACIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE NUEVO LEÓN, Y ABRE SUS PÁGINAS A LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR individual, que serán factores fundaPARA LA PUBLICACIÓN DE ARTÍCULOS Y NOTICIAS DE CARÁCTER CIENTÍFICO.
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Contenido
Conocimiento
Inaugurando la era genómica en el noreste de México, 3 El descubrimiento de fármacos anticancerígenos de origen natural, 7 Formación de redes colaborativas en Biotecnología, 11 Bioinformática intensiva, herramienta insustituible para el biólogo moderno, 14 Bioinformática, ¿qué es Por Carlos Joloy y a quién le interesa?, 19 Ingeniería de bioprocesos para la producción de vacunas, 21
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Del laboratorio biomédico a la Bioinformática, 24 En México, una de las principales causas Organismos transgénicos paraaccidentes uso de mortalidad son los de agrícola en México, 28 tráfico, y cada quince minutos muere
y traumatismos por accidentes, y tristemente, como hemos visto en este congreso, la gran mayoría de las lesiones son prevenibles, pero se tiene que tener la opinión de expertos.
una persona debido a una lesión de los Lostejidos grandescausada desafíospor del Siglo XXI mecánicos agentes en materia de Bioseguridad, 31 situación, se o ‘trauma’. Atendiendo esta realizó en Monterrey el “XVII Congreso Seminario: NacionalFormación de Atención del Trauma: Calidad, de Excelencia biotecnólogos, 34 y Equidad”, organizado por la Asociación Mexicana de Medicina y Creación de la carrera de Biotecnología Cirugía del Trauma. Genómica, 35 El evento, que se celebró en el Centro Forma el CECyTE Nuevo León técnicos en Estudiantil del Tecnológico de Monte-rrey Biotecnología, 39 del 17 al 19 de agosto, reunió a importantes exponentes del tema provenientes de El desarrollo de las tecnologías diferentes países; durante los primeros de información como apoyo a la dos días, los trabajos se dividieron en bioseguridad, 40 cuatro diferentes áreas: emergencias y reanimación, cirugía y terapia intensiva, enfermería y medicina prehospitalaria.
Autores invitados:
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Luego de la participación de 50 expositores nacionales y diez provenientes del extranjero en las diferentes conferencias, en cada uno de los temas se concretaron diversas propuestas; una de ellas fue la de desarrollar y establecer un sistema de integración y respuesta conformado 38 por expertos en la medicina de emergencias y que sea capaz de brindar un mejor y más rápido servicio a las víctimas en accidentes de tráfico, principalmente.
LuisMEDIDAS Carlos Aceves Gutiérrez Gabriel del Río Guerra Tiene que establecerse un sistema DE PREVENCIÓN Es ingeniero en Sistemas Computacionales en la Facultad de Cienciaspor de Celular integración supervisado Carlos Arreola Rissa, presidente ydetiene una Maestría Es profesor de Asignatura A, Biología en Administración, ambos grados académicos del Tecnológico de de la Universidad Nacional Autónoma de México, y es responsable del expertos; en un campo tan serio no se la Asociación y del Congreso, explicó Carlos Arreola Rissa, presidente del XVII Monterrey. En esa institución hizo una especialidad en Comercio Instituto de Fisiología Celular de la misma institución. puede improvisar, ya que el tiempo que la finalidad de las conferencias Congreso Nacional de Atención del Trauma Electrónico. Es profesor asociado en el Departamento de Ciencias hace la diferencia, y debemos tener fue intercambiar experiencias entre los Computacionales de la Universidad de Monterrey (UDEM) y pertenece a Ariel Álvarez Morales un sistema que garantice atención expertos y los para proponer la Cámara Nacional de asistentes la Industria de Electrónica, Telecomunicaciones Es doctor en Genética Molecular por la Universidad de laSussex, en estos casos, dijoposdoctoral Arreola Rissa. e Informática. sido evaluador empresasya deque altaconsideró tecnología que de laen Reino Unido, y realizó una estancia en el Instituto de una formaHa más eficiente dede atención, la al paciente Fundación Unidos para Ciencia. Microbiología del Instituto Politécnico Federal en Zurich, Suiza. Es mayor México-Estados parte de los accidentes enlaque fallecen personas, se llega investigador titular del Departamento de Ingeniería Genética, Unidad a la conclusión de que se pudo prevenir el deceso aplicando MOctavio Martínez de la Vega Irapuato del Cinvestav Guanajuato. PROPUESTA ANTE LAS AUTORIDADES medidas de prevención diferentes a las actuales. Es profesor titular del Departamento de Ingeniería Genética CinvestavAgregó que la propuesta será promovida por la Asociación que Unidad Irapuato, institución en la cual también se desempeña como Alba E. Jofre-Garfias presideen ante las autoridades correspondientes, convirtiendo Con el crecimiento de las ciudades, hay mayor población y coordinador académico. Es doctora Ciencias, en Biotecnología de Plantas. Trabaja como así el resultado del Congreso en una petición realGenética, basada en amplias se incrementan los factores de riesgo. Por ejemplo, las áreas investigadora titular del Departamento de Ingeniería Unidad Irapuato, del Cinvestav Guanajuato. recomendaciones y experiencias que se trataron en el evento. metropolitanas enfrentan los índices más altos de lesiones
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El también catedrático de la Escuela de Medicina del Tecnológico de Monterrey destacó que además del enfoque al tratamiento de las lesiones, es necesario atacar el problema desde otros frentes, y uno de los más importantes es la prevención. Subrayó la notable influencia que tiene el alcohol en los accidentes de tráfico, por lo cual aseguró que es necesaria una mayor atención por parte de las autoridades en este sentido. Dijo que más de la mitad de los conductores que chocaron y fallecieron en la ciudad, tenían niveles muy altos de alcohol en la sangre. También hemos identificado como de mayor fatalidad los viernes después de las once de la noche, hasta las horas del domingo en la madrugada. En cuanto a la problemática de accidentes que ocurren causa Hugo Barrera Saldaña. Nacióaen Ciudad Miguel Alemán, Tamaulipas. Realizó sus estudios del consumo del alcohol, no en sólo México, sino en tododeelNuevo León, por la que es licenciado en Biología. Tiene profesionales la en Universidad Autónoma mundo, se presentó en el Congreso una conferencia especifica un doctorado en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Texas en Houston, Estados Unidos, y un sobre el tema a posdoctorado cargo del doctor Larry Gentilello. en Biología Molecular por la Universidad Louis Pasteur de Estrasburgo, en Francia. Asimismo, es especialista en Conversión de Tecnología a Capital por la Universidad de Texas, en La principal recomendación consiste enTecnológico que los médicos, al Austin, y por el Instituto y de Estudios Superiores de Monterrey. momento de atender a una persona que sufrió un accidente y presente síntomas de haber ingerido alcohol, sean capaces de de Laboratorios de Ingeniería y Expresión Genéticas Propuso, fundó y fue primer director de la Unidad hablar con ella yenconvencerla que seade canalizada la Facultad para de Medicina la UANL, ay otros propuso y fue primer director del Centro de Biotecnología tipos de ayuda para prevenir graves. Nacional en Reynosa, Tamaulipas. Ha impartido cursos en Genómica delescenarios Instituto más Politécnico Universidades de México, Latinoamérica y España, y actualmente pertenece al Sistema Nacional de El alcohol es laInvestigadores, causa más común del trauma en nuestra en el nivel III. Es miembro de las Academias Nacional de Medicina y Mexicana de sociedad; debemos tomaresen cuenta que al el uso de en revistas científicas como Nature, Science, Journal Ciencias; autor de más deprevenir 100 publicaciones alcohol en nuestros pacientesChemistry, podemos disminuir los casos de of Biological Embo Journal y Molecular Medicine y autor del libro Información Genética, trauma, explicó.su estructura, función y manipulación (1992); y de la patente No. 965082 “Levaduras metilotróficas modificadas genéticamente para la producción y secreción de la hormona del crecimiento humano”. Ante las diversas que se presentaron, El añorecomendaciones 2003, la revista Nature Medicine le dedicó un perfil en su edición de julio. Ha recibido once premios de investigación de la UANLyy generar 15 de carácter nacional. Arreola Rissa se comprometió a dar seguimiento hbarrera@fm.uanl.mx. propuestas formales desde la Asociación Mexicana de Medicina y Cirugía del Trauma para que los conocimientos generados en el Congreso puedan ser de utilidad en la prevención y tratamiento del trauma.
La materia de la biotecnología moderna es inherentemente cercana a las necesidades primarias del hombre, tales como su salud, alimentación y, cada día más, la calidad de su entorno ecológico. Ciertamente existen productos de ella que la sociedad ya asimiló y mucho valora, aunque todavía no entienda bien los procesos que los generaron. Tales son los casos de las hormonas y otras proteínas con propiedades terapéuticas. Baste citar la insulina y el interferón.
México es un país megadiverso en su fauna y flora, todavía dominado demográficamente principalmente por jóvenes que necesitan de una educación y capacitación que les permitan acceder a mejores trabajos y por ende a mejores niveles de vida. A su vez, posee grupos que, aunque muy pocos, son de calidad mundial en la Biotecnología. Ésta ofrece alternativas para explotar en forma renovable, sustentable y segura la megadiversidad de nuestro país.
Pero también es menester reconocer que existen áreas de la biotecnología en medio de la controversia e incluso censuradas, por causas ya sea genuinas, de preocupaciones por la confiabilidad en las tecnologías emergentes que las sustentan, como es el caso de la clonación terapéutica (dejando fuera la reproductiva, que ni la misma comunidad científica avala aún) o por otras no genuinas –sino más bien tendenciosas, amarillistas o que responden a intereses comerciales siniestros-, pero efectivas, que han logrado establecer un clima adverso para su desarrollo.
REVOLUCIÓN DE LA GENÓMICA El entorno mundial actual para la industria de los sectores de la salud, agroalimentaria y del ambiente todavía está regido por la oportunidad de derivar aplicaciones de la revolución de la genómica. En este entorno, los sectores productivos públicos, sociales y privados del país requieren urgentemente acabar de ingresar a la globalización con la capacidad de innovar sus productos y procesos para agregarles valor, calidad, inocuidad para el ambiente y mayor competitividad.
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En las arcadas del Museo Metropolitano Diagnósticos pasados y recientes apuntan a la impostergable urgencia de invertir más en la promoción de grupos, centros, posgrados y esfuerzos verdaderos de desarrollo y transferencia de biotecnologías a los sectores productivos nacionales, preferentemente. La solución demanda el apoyo de los grupos académicos mejor consolidados y con mayor visión emprendedora del país, y acciones audaces del sector gobierno para catalizar proyectos de vinculación efectiva academia-empresa.
somatotropina coriónica) humanas, considerado en su momento un record mundial de la secuenciación manual más extensa de una región del genoma humano y evidencia de la factibilidad del Proyecto del Genoma Humano, nuestro laboratorio en Monterrey inauguró la era genómica con una serie de descubrimientos e invenciones (10) que han consolidado sus programas de investigación, posgrado y desarrollo tecnológico.
Exhibe CONAFE memoria fotográfica de su labor educativa de 35 años
DESCUBRIMIENTOS E INNOVACIONES TECNOLÓGICAS El noreste de México es terreno fértil para empresas científicas, Las diferentes facetas del modelo de investigación y los tecnologías y espíritu emprendedor. Así lo justifican la lejanía logros de los proyectos representativos de cada uno de los y frecuente indiferencia del poder central; las adversidades laboratorios de la ULIEG, desde los cuales el autor y sus colegas de la naturaleza semidesértica de su entorno; la influencia de la Facultad de Medicina de la UANL suman y complementan pragmática y mercantilista del país vecino del norte; la escasa sus conocimientos y destrezas, se ilustran con los siguientes tradición científica, lenta proliferación de grupos y aún débil descubrimientos e innovaciones tecnológicas claves que han coherencia de éstos; la pujanza de los grupos industriales resultado de tales proyectos: autóctonos, así como la relativamente menor burocratización Por Alma Trejo y politización de las instituciones académicas de nivel superior 1. En el Laboratorio de Genómica y Bioinformática se han aisladoel genes y regiones intergénicas de se locivisitaron GH de primates, de la región. funcionario, “durante el cual los 31 urante 35 años, el Consejo Nacional de Fomento explicó para determinar la estructura de dichos loci así poder Educativo (CONAFE) ha brindado servicios educativos estados de la República, donde se hicieron las yfotografías contribuir entendimiento de la evolución de esta inicial, familia El autora concibió el término Biotecnología Genómica en con cuatro al temáticas: infraestructura de educación la población que por distintos motivos no es génica y al surgimiento de los genes que ahora consituyen 1999, para referirse a las aplicaciones que vislumbraba atendida por el sistema tradicional. La memoria de materiales didácticos, acceso a las comunidades, y padres deel locus respectivo enyeleducandos”. genoma humano. se derivarían de los proyectos de lasdel plantas, educadores esa actividad, que se realiza a logenómicos largo y ancho país, familia, animales y microorganismos en curso o por iniciarse al permanecerá como parte de una colección fotográfica que 2. En el Laboratorio de Biología Celular secon hanlacaracterizado cierre del siglo Igual con el Minería su trabajo estuvo en contacto gente más se presenta desdepasado. el viernes 18 hizo de agosto entérmino las arcadas del Durante los principales elementos de DNA que controlan laMencionó expresión Genómica, para referirse a la búsqueda y valoración en los humilde, pero no por ello menos valiosa de este país. Museo Metropolitano de Monterrey. y especificidad tisular de los genes miembros de la familia, genomas, de genes y sus partes como potencial de aplicación entre otros a jornaleros, niños migrantes, cirqueros, habitantes a fin de entender cómo fue que cuando el gen ancestral GH en la Biotecnología Genómica. La licenciada Elvira Lozano de Todd, directora del espacio de comunidades indígenas, quienes al igual que los paisajes se duplicó, la copia eventualmente adquirió funciones en cultural, inauguró la exhibición en una ceremonia en la que de zonas rurales lejanas fueron el objeto de esta exhibiciónla placenta y allí metabolitos diferentes a los de la glándula En tales participaron circunstancias, y confiadodel en que sería entre fácil encontrar también funcionarios CONAFE, quienes fotográfica. pituitaria controlaron la expresión de su nuevo producto: el líderes de opinión que compraran y apoyaran la pretenciosa se encontraban el ingeniero Gustavo Rubén García, delegado HPL. idea de forjar instituciones líderes de la biotecnología en NUEVO LEÓN en Nuevo León; el ingeniero Marco Julio Linares, director de CONAFE la región, el autor encabezó con sus colegas profesores y Medios y Publicaciones, y el licenciado Alfredo Jacob Vilalta, Con la educación a niños que habitan las comunidades aisladas el laboratorio de Genética Molecular se desarrolló un estudiantesde deEducación posgrado,Inicial la aventura y aplicar marginalidad, el CONAFE destaca su compromiso subdirector y autorde dedesarrollar las fotografías que y3.deEnalta nuevo método para diagnosticar deleciones de los genes de la biotecnología genómica en el noreste de México. De esta de brindar servicio educativo desde preescolar a sexto dela integran la misma. familia hGH-hPL, con el cual se diagnostican las deficiencias experiencia emanaron dos estrategias que se describen a primaria, explicó García. aisladas familiares de las respectivas hormonas codificadas continuación y que, como se verá, al final llegan al mismo punto: “Estas fotografías son parte del archivo documental del por éstos, siendo de particular importancia la detección de la hacer ciencia vanguardista que contribuya a formar buenos Roberto Moreira Flores, el CONAFE CONAFE; es una memoria de los diversos aspectos del Bajo la titularidad del doctor deleción del gen para HGH, pues de no tratarse se instalaría investigadores, para que los investigadores, sus estudiantes programa implementado hace más de tres décadas y que atiende actualmente a más de un millón 200 mil estudiantes en un enanismo severoútiles, y de tratarse habría que esperar posibles y técnicos, en equipo y apoyados pordeuna administración el país, y ofrece materiales educativos y equipos en tiene como objetivo ofrecer un modelo educación para la todo complicaciones por el rechazo inmune a la forma recombinante comprometida, consigan transferir los descubrimientos e 17 mil espacios regulares, además de los sitios que se adecuan vida”, explicó Linares. de laofrecer hormona. invenciones de la era genómica en aplicaciones biomédicas para este servicio a las distintas comunidades. y biotecnológicas que aporten soluciones a los problemas IMPORTANTE ESFUERZO EDUCATIVO 4. En el Laboratorio de Medicina Molecular se han delas importancia ensela pueden región. apreciar distintos aspectos de Para dar este servicio, el CONAFE proporciona capacitación, En fotografías desarrollado vectores para terapia génica con selectividad las actividades que realizan los instructores comunitarios, la apoyo económico a los instructores que ejercen como para células tumorales origen hipofisiarios, con los que 1. MINERÍA GENÓMICA BIOMÉDICA realiza de supervisión técnico-pedagógica; infraestructura que proporcionan las comunidades y parte del docentes; podrán explorarse nuevos enfoques menos invasivos de En abril de 2003, a 50 años del descubrimiento de la estructura extenso paisaje en donde se desarrolla este esfuerzo educativo suministra material didáctico y extiende las constancias de tratamiento para los tumores de dicha glándula. del DNA, se concluye el Proyecto del Genoma Huma-no, estudio correspondientes. que ofrece el CONAFE. después de casi 15 años de haber sido concebido. Durante 5. Endel el Laboratorio de Biotecnología se hanes producido en todo este del tiempo, numerosos avances y descubrimientos han Parte programa, mencionó el funcionario, vincular la “A través CONAFE, los niños de las comunidades más levaduras las proteínas codificadas por los genes miembros sido piezas clave para agilizar la elucidación de la enciclopedia pobres y marginadas del país tienen acceso a una educación educación a proyectos productivos y de bienestar social en los de la familia humana, por los genes GHs de varios hereditaria de nuestra Hoy de se avanza en el inventario participen los niñosasí concomo sus familias, a fin de favorecer la inicial de calidad y a la especie. adquisición competencias que les que animales. De hecho, al demostrar que dichas levaduras fueron e identificación de sus genes, en la descripción de los patrones den las bases para que se desarrollen en el futuro y abrirles aplicación de conocimientos en su vida cotidiana. de expresión de éstos y enque tratar de entender roles y las capaces de producir, secretar, madurar, plegar y por ende más posibilidades para vivan mejor”,lospuntualizó generar hormona en forma y biológicamente interacciones entre sí de las proteínas que codifican. En Nuevo la León, el CONAFE atiendeabundante 567 comunidades, con casi Linares. activa, se consiguió proteger el nuevo proceso en México 4 mil alumnos de enseñanza básica y 63 de secundaria; ofrecey Estados Unidos mediante una patente. Al participar en la década de 1980 en el proyecto de Para Jacob, autor de las fotografías, las imágenes son parte 105 becas a través del programa FIDUCAR, y cuenta con 577 secuenciación del locus (66 milel 500 nucleótidos) que figuras docentes; es decir, capacitadotes que no son empleados del banco documental con hGH que cuenta CONAFE, y se toman Estos esfuerzosdescentralizada, de investigaciónpuntualizó han propiciado colaboracioalberga a los genes de las hormonas del crecimiento (HGH) la institución García. como parte del plan de trabajo de la institución. “Fue toda de nes que han impulsado el desarrollo de la Genética Humana y lactogénica placentaria (HPL, también conocida como una labor de logística desarrollada durante más de un año”,
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Molecular en el país y Latino América. También han generado la capacidad para traducir este conocimiento genómico en aplicaciones diagnósticas, que se ofrecen ya al público en la forma de una treintena de pruebas diagnósticas de enfermedades mendelianas, oncológicas e infecciosas; asimismo, para intentar nuevos procesos para generar nuevos productos terapéuticos, como la referida HGH recombinante producida en levaduras, así como los nuevos vectores adenovirales de replicación selectiva para tumores, cuya
solicitud de patente ha sido recientemente enviada al Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. Recapitulando, el modelo que evolucionó en la ULIEG (ver el cuadro 1) durante estas dos décadas, fue el enfocar los esfuerzos primordialmente a la consolidación de la investigación básica en varias ramas afines de las ciencias biomédicas, cultivando las tecnologías emanadas de dicha investigación e incursionando en la aplicación de éstas en las industrias farmacéutica y biotecnológica nacionales.
Por Carlos Joloy Información, Luis Carlos Aceves, realizó una presentación l Consejo de Participación Ciudadana de Ciencia y mediante la cual explicó a los asistentes el funcionamiento de Tecnología TEMAcelebró el pasado 17 de agosto su tercera esta herramienta, que permite la recolección de información CIENCIA TECNOLOGÍA de científicos y tecnólogos en el estado, les permite estar en reunión ordinaria, en la cual se presentaron los avancesRAMA APLICACIONES de importantes proyectos de la dependencia, como contacto para formar comunidades sobre temas específicos la actualización en el congreso BioMonterrey y en el Sistema y también agrupa a representantes de empresas, para así formar yun sistema que recolecteDescubrimiento la oferta y la Estatal de Información e Interacción Científica y Tecnológica Clonación evolución de demanda de Genómica profesionistas y trabajos en Nuevo León. (SEIICYT). Génetica nuevas GHs.
E
Biología
En cuanto al tema del Congreso Internacional que se realizará Celular en la ciudad a partir del 20 de septiembre, el doctor Luis Eugenio Todd, director general de la Coordinación de Ciencia y Tecnología, informó que a menos de un mes de distancia para celebrar el evento, se incluyeron nuevas estrategias de difusión como la Bioferia Infantil, esfuerzo con el que se pretende incluir a los niños en la temática de BioMonterrey Genética 2006 mediante la instalación de módulos interactivos de Familia GH enseñanza. Medicina del Genoma
Regulación CREACIÓN Génica
Control de la producción
DE NUEVAS COMUNIDADES Transgénica de GHs. “En las actividades a realizar tenemos que fomentar el crecimiento de esta base de datos, tenemos que incentivar la creación de nuevas comunidades ya que no nos va a servir de mucho el tener el registro si no hay interacción y así tener también un banco de recursos de información”, dijo Todd.
Estudio de disfunción génica A pesar de
Diagnóstico de enfer-
genéticas que aún no inicia el medades programa de difusión para dar a conocer el sistema abiertamente, Aceves agregó que ya Desarrollo de Protocolos de Terapia Humano existen 121 miembros activos y 102 registrados nuevas terapias génicasolicitantes del cáncer Molecular “Vamos a hacer un sistema en la parte de abajo de Cintermex, en el SEIICYT, que han llegado por medios propios. donde los niños van a entrar por una especie de corredor interactivo, y estamos ya planeando con investigadores esa Durante la sesión del Consejo se acordó apoyar la creación de un comité interinstitucional coordinado por José A. Galván, exposición”, señaló el funcionario. para desarrollar las bases de un concurso, mediante el cual se lanzará una convocatoria a la comunidad para el desarrollo de DESTACADOS CONFERENCISTAS EN BIOMONTERREY Optimización de El Servicio Diagnóstico juguetes educativos infantiles que estimulen el aprendizaje de Salud participar en la pruebas Todd solicitó a los miembros del Consejo diagnósticas Biotecnología difusión del Congreso, cada uno desde su propia área de conceptos científicos y tecnológicos. influencia, y además les recomendó considerar nuevos eventos Clonación y expreNueva patente Porenúltimo reunión del Consejo se para aprovechar la visita de los importantes conferencistas que srón Industrial levadurasse decidió que la próxima para producir HGHr participarán en BioMonterrey. En cuanto al Sistema Estatal de llevará a cabo el próximo 20 de octubre.
Cuadro 1. Desarrollo y aplicación del conocimiento genómico biomédico en la ULIEG.
2. MINERÍA GENÓMICA ALIMENTARIA Durante la consolidación de la ULIEG, colaboraciones exitosas en las que se incursionó en los campos pecuario y agrícola, alimentaron la idea de fundar un Centro de Investigación en Biotecnología Moderna en dichos campos, en el noreste del país. Luego de tocar muchas puertas, la oportunidad se presentó en la ciudad de Reynosa en 1999, donde el IPN había construído un par de años atrás un espléndido edificio, el cual propusimos convertir en el CBG. El planeamiento lo sustentamos con la confianza que nos daban la experiencia acumulada, tecnología desarrollada, investigadores formados y redes de colaboraciones con centros de investigación en el país y del extranjero, que habíamos alcanzado en la ULIEG; y lo justificamos con las siguientes cuatro razones principales:
Primero, aportar un nuevo Centro donde al menos se tuviera la capacidad para traducir oportunamente los descubrimientos genómicos en nuevas biotecnologías. Segundo, centrar las preocupaciones y esfuerzos de los investigadores al servicio de la solución de necesidades de los sectores productivos del campo mexicano, buscando agregar valor a sus productos con innovaciones biotecnológicas; y las del equipo administrativo en servir a los investigadores, para favorecer el éxito de la misión del equipo de investigación. Tercero, capitalizar en las oportunidades que representa el poder aliarse con los excelentes centros de investigación afines instalados en el sureste de los Estados Unidos. Cuarto, ofrecer a la juventud del noreste de México una nueva opción de educación de posgrado pertinente y vanguardista, que abra los cauces a todo este talento y lo
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enfoque a la transformación y modernización del campo mexicano. Hoy el CBG cuenta ya con una excelente plantilla de investigadores, una espléndida infraestructura experimental, cinco generaciones de brillantes graduados de su programa de maestría, y sus primeras publicaciones internacionales. Lo anterior, como producto de los proyectos vinculados con los sectores productivos públicos y privados de los siguientes laboratorios que lo conforman y que desarrollan las siguientes líneas de investigación (ver el cuadro 2):
Biotecnología Vegetal 1. 2. 3. 4.
Interacción molecular planta– microorganismo. Detección de alimentos genéticamente modificados. Diversidad genética en plantas, hongos y otros organismos. Resistencia genética a enfermedades en cultivos (frijol).
P OP RO OR BLE TU MA NID S AD / ES
1. Aislamiento de hongos fitopatógenos del sorgo y de cítricos, y búsqueda de antagonistas (hongos y levaduras). Doctora Carmen Soberón Mejoramiento Genético Mejoramiento Genético Mejoramiento de la y de la Salud de los 2. Optimización del cultivo de y de laproblemas Salud del Ganado Producción Agrícolalos adultos Investigadora de los de Recursos Pesqueros Azospirillum spp mediante el estudio de flujos metabólicos.
Genotoxicidad Ambiental
Contaminación mayores Acuícola
Control biológico de enfermedades Producción de biofertilizantes
OL
OG
ÍAS
El problema social del Siglo XX fue la explosión demográfica que Genotipificación Micropropagación Genotipificación Evaluación de Riesgo Tecnología de pobló los países con demasiados jóvenes. Selección Basada en QTL´s Hidroponia Selección Basada en QTL´s Genotóxico Fermentaciones Diagnóstico Molecular Vacunas
Selección de Simbiontes Alternativas de Producción
Diagnóstico Molecular Vacunas
Diagnóstico de Entropatógenos
Escalamiento de Procesos
IA
TE
CN
Por ellos, y bajo su presión, hubo que adelantar la activación de su ciudadanía, proveer universidades y oportunidades de empleo, Identificación de QTL´s Interacción Planta-Microorg. Control Biológico Modelo para Evaluar aumentar sensiblemente del entretenimiento y Microbiología modificar Industrial Epidemiología de la oferta Resistencia Genética Genética de Peces Genotóxicos Bioingeniería Infecciones a Enfermedades Resistencia a Ecología de Entropatógenos Resistencia Genética Ecologia de Plagas Infecciones Impacto Ambiental los esquemas morales y religiosos. a Enfermedades NC
1. Genotipificación de especies animales de interés económico y ecológico. 2. Genotipificación de patógenos (técnica de identificación molecular de variantes de patógenos). 3. Diagnóstico de patógenos (técnicas de detección basadas en PCR y anticuerpos).
Biotecnología Industrial
Para favorecer el éxito del plan anterior, también se puso especial atención en la integración de un equipo administrativo y gerencial que tuviera la sensibilidad y la vocación de servicio para entender y atender las necesidades de los académicos; así como, en una labor intensa de gestoría con los productores de la región, para que vieran al nuevo centro como suyo y demandaran de éste que no se desviara de su misión para que no se convirtiera en un elefante blanco más.
CIE
Biotecnología Animal
actitud emprendedora de sus egresados. Enseguida, buscar alianzas con los mejores grupos académicos de la región y del sureste de Estados Unidos. Finalmente, planear, desarrollar y llevar al nivel de vanguardistas, las investigaciones que permitan hacer del CBG el centro por excelencia de innovación de biotecnologías al servicio de los productores de la región.
Biotecnología Ambiental 1.
2.
Evaluación de contaminantes genotóxicos en agua, suelo y aire mediante el bioensayo con Drosophila melanogaster. Aislamiento y caracterización molecular de bacterias entomopatógenas.
Bioinformática 1. Diseño de Bases de Datos para su aplicación en el mejoramiento genético asistido en ganado bovino de la región Noreste del país.
Cuadro 2. Líneas de investigación en biotecnología genómica del CBG y sus proyectos.
ACUICOLA AMBIENTAL INDUSTRIAL El problema socialPECUARIA del SigloAGRICOLA XXI, en cambio, es la explosión de la longevidad, que va poblando gradualmente a los países con adultos mayores. Cuadro 3. Desarrollando y aplicando la biotecnología genómica
en el CB. Menos estridentes que los jóvenes del Siglo Veinte, los miembros de la Ola Gris no ejercen mayor presión sobre el tejido social para pedir adecuaciones que se acomoden a la vida prolongada y a CONCLUSIONES los problemas que acarrea. Saben que, fatalmente, todos los que decisiones reaccionarán que va Latoman genómica es una ciencia y, por ante ende,un noproceso es sujeto delos juicios englobando a ellos. de valor, pues sólo busca generar conocimiento. Lo que sí debe regularse es la aplicación de este conocimiento en la forma ACCIONES LEGALES de las tecnologías que emana. La Biotecnología Genómica es Y MOVIMIENTOS SOCIALES tan útil y versátil porque permite explotar la herencia de los Por esa razón y por la experiencia rebelión juvenil seres vivos. Como el hombre depende de de la éstos para producir de los años 60, de la que esos adultos mayores fueron alimentos, medicamentos y procesos de producción industrial víctimas, se han propiciado acciones más protagonistas limpios, e oincluso tecnologías para biorremediar legales y movimientos sociales, que aspectos buscan responder contaminaciones, ha permeado muchos de la vida a las necesidades de ellos, antes de cada que crezca su contemporánea y lo sigue y seguirá haciendo día más. inconformidad ante la incomprensión social.
Buscando una mayor soberanía científica y tecnológica para El punto partidaproductivos para plantear la problemática desarrollar los de sectores del área de la salud, de los adultos mayores es admitir que mundo, dos la agropecuaria y del medio ambiente, aquí se eldescriben sociedad y las instituciones no fueron diseñados para Recapitulando, el modelo que evolucionó en la CBG (ver el cua- esfuerzos y sus respectivas experiencias: Un centro lade longeva. y otro de Biotecnología agropecuaria. biomedicina dro 3) durante este poco más de su primer lustro de su existen- vida cia, fue el de iniciar enfocando los esfuerzos primordialmente esquemas de pensiones, por ejemplo, contemplaban que a las necesidades más importantes de asistencia tecnológicaLosAGRADECIMIENTOS los jubilados disfrutarían pocosde años partida. No tomaron en el apoyo losesa doctores Herminia Martínez y a los grandes rezagos de formación de recursos humanos, El autor agradece que las generaciones actuales, el avance del bienestar Agnes Revol Richard,con Rocío Ortiz López, Augusto del campo mexicano en el noreste de México. Luego,cuenta en Rodríguez, con una medicina prodigiosa, más alláRivas de los 75 Martínez, Gerardo Padilla vivirían Rivas, Ana Maria Estilla, base al diagnóstico anterior, identificar las tecnologías social, que Rojas años. pudieran ser las más eficaces y eficientes para solucionar Francisco Velazquez Vadillo, Diana Reséndez Pérez, Jorge CIUDADES DISEÑADAS LOS JÓVENES Ascacio, Alberto PARA Mendoza Herrera, Ana María Sifuentes dichas necesidades y problemas más apremiantes. De la mano, Ciudades, viviendas, equipamiento, fueron para una Rincón, Mario Alberto Rodríguez Pérez, diseñados Felipe Serrano Medina, proceder a diseñar el programa de posgrado más idóneo para joven y vigorosa; no para adultos mayores de Corona piernas y Jacques Hernández, C. Patricia Larralde la misión del Centro, que por lo tanto debería privilegiar población una Cuauhtémoc frágilesJosé y sentidos disminuidos. Luis Hernández Mendoza.
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Paradójicamente, la irrupción de los muchos jóvenes en el siglo pasado tenía un origen preciso y explicito: eran el producto del Baby Boom, que elevó en forma extraordinaria las tasas de natalidad al fin de las zozobras de la Segunda Guerra Mundial. El crecimiento, menos explosivo pero de mayor duración que el Baby boom, es el de la generación longeva de hoy en día. No es un problema que vaya a desaparecer por el simple paso del tiempo. Se deja de ser joven con sólo que pasen los años. Los ancianos seguirán siendo ancianos, y multiplicándose, con el paso de los años.
Subsidiar a los adultos mayores para el rediseño amigable de sus viviendas ya existentes; cancelar desniveles, suavizar las puertas y ventanas, dotar de barras los baños y los corredores, colocar botones de aviso para pedir auxilio médico. OCUPACION No es válido ver a los adultos mayores como becarios en vacaciones., Esto es, sólo pensar en su entretenimiento y subsistencia simple. Hay que verlos como adultos con experiencias por compartir, maestros para los aprendices, asesores para los activos. Vaya, crear bolsas de trabajo temporal, de tiempo reducido, a domicilio.
Se imponen, pues, soluciones perennes e integrales. Vamos, hay que rediseñar el sistema jurídico, el proceso laboral, la Crear sistemas de turismo regional., como los que operan asistencia social y el sistema económico. Sergio O. Serna Saldívar. Nació en Monterrey, Nuevo León. Turismo Es ingeniero agrónomo estupendamente en Chile. barato, adecuado a las zootecnista por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Tiene Maestría en usuarios, fuerzas disminuidas de los MARCO JURÍDICO Nutrición Científica, y Doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, ambos por la Universidad en transportes cómodos y recorridos Hay que modificar las regulaciones para de TexasdeA&M. miembro del Sistema Nacional de Investigadores,considerados. Nivel III, y regresó a México a reactivar a los mayores edadEscomo del Programa de Repatriación de Científicos CONACyT. sujetos de crédito.través Conforme a las reglas
Las Casas del Abuelo, como las de Cuba, actuales, una persona mayor de 65 Ha sido y profesor asociado en la Universidad de Sonora; profesor adjunto en la Universidad de Texas deben proveer entretenimiento pero años, así siga trabajando tenga buenas A&M,no donde además fue investigador científico, y actualmente es catedrático en el ITESM. y adiestramiento también ocupaciones expectativas de vida, puede tramitar para una nueva “carrera”, así como una tarjeta de crédito o un préstamo Es autor de tres libros: Manufactura y control de calidad de productos basados en cereales”, Losespiritual cursos para enriquecer la vida bancario o hipotecario. alimentos mágicos de las culturas indígenas de México y Química, almacenamiento e industrialización y educar la sensibilidad frente a las de los cereales. expresiones artísticas. Si es un hecho que el adulto mayor ve reducidos sus ingresos drásticamente recibido numerosos premio Siguiendo destacan: el ejemploel de las facilidades cuando cesa su Ha trabajo formal, deben premios y distinciones; entre los más recientes Excellence Teaching Award, que le otorgó la American Association of Cereal Chemists en 2004; que se dan a los invidentes con libros en proveerse salidas fiscales para eximir Nacional Científico y Tecnológico “Luis Elizondo” en 2003,Braille, y Reconocimiento Nacional auspiciar la edición deal periódicos, sus ingresos de Premio la carga normal de Servicio Social Comunitario 2003. revistas y libros en tipografía de buen impuestos. Cancelárselos como una tamaño. Reabrirles, así, el arcón de la aportación del estado a su bienestar. imaginación. Hay que legislar exenciones para ASISTENCIA A LA SALUD las familias que den alojamiento y Hay que acelerar la formación de médicos alimentos a los abuelos. Eximir a y enfermeras con énfasis gerontólogico las empresas que contratan adultos y geriátrico. mayores de las prestaciones aplicables a ellos, como el Infonavit, el IMSS y los impuestos sobre nóminas. Dejarlos que conviertan esas Las enfermedades crónicas de los adultos mayores, el cuidado prestaciones en la reducción de la jornada y aun de la cantidad de su salud y la supervisión de prácticas personales sanas demandan la atención de personal capacitado especialmente de días a la semana que laboran esos adultos mayores. para atender a los mayores. Atenderlos con una empatía educada y sensible. LA CIUDAD Debe legislarse normatividad exigible a los ayuntamientos y a los gobiernos estatales, que los alienten a crear zonas Establecer depósitos de auxiliares para la locomoción, como peatonales, dar diseño más amigable a pasos peatonales, a los sillas de ruedas, bastones, muletas, camas de hospital, andadores; disponibles con cuotas de mera amortización. omnibuses, a las aceras, a los edificios públicos. En aeropuertos y centrales de autobuses, exigir que haya Multiplicar las opciones de visitas médicas y de enfermera desfibriladores de urgencia en las áreas públicas, para atender a los domicilios de los mayores con dificultades de un mayor número de compuestos con potencial para pasar descubrimiento fármacostal deyorigen desplazamiento. a ese segmento lvulnerable de la de población; como natural ya se para a las pruebas más rigurosas y tardadas de análisis in vivo la prevención y tratamiento del cáncer es un proceso hace en otros países. con animales de algunas laboratorio y estudios con seres altamente complicado y tortuoso, con escasas Sólo hemos enumerado de las acciones clínicos que se deben posibilidades de éxito. Hasta cierto punto es instrumentar una humanos. para la atención integral del adulto mayor. Para LA CASA científica, el investigador contar dimensionar con el problema en su justa proporción y darle un Estimularaventura la creatividad de donde los constructores de debe vivienda Los importantes avances en alentar químicalaanalítica instrumental, muy buena suerte. Sin embargo, las nuevas herramientas científico y social hay que investigación. para que diseñen modelos transgeneracionales: que sirvan enfoque de durante trabajo,toda especialmente de análisis instrumental de cultivo de células y biología molecular permiten a a la familia su vida, sin importar la edad de los investigadores de hoy en día que trabajar muchoa más compuestos químicos y de tamizaje para observarY hacerlo el los pronto. Porque hay un anciano ya empieza habitantes. eficientemente, en comparación con los pioneros de la potencial de estos compuestos in vitro permiten identificar posesionarse de nuestro espejo.
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industria farmacéutica. Lo idóneo es contar con dos o tres buenos candidatos a fármacos, y cruzar los dedos para que alguno llegue a cristalizar y ser eventualmente comercializado. El tiempo que demora la investigación generalmente para llevar al mercado un fármaco es de un mínimo de 10-12.5 años (Fig. 1).
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Doctora Patricia Liliana Cerda Pérez Investigadora / UANL s la ciencia que pasó de las meras descripciones a los enfoques dinámicos de evidencias; a la disciplina general conocida como biología de los sistemas y a la combinación de productos de disciplinas integradoras en diferentes niveles de organización. La Bioinformática y la Bioseguridad no sólo representan áreas de oportunidad científica en el Tercer Milenio, sino que fundamentalmente se traducen en posibilidades de avances sanitarios, económicos y hasta políticos, para millones de hombres y mujeres que viven en los países pobres.
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y con uno de los países que tienen mayor biodiversidad. Juegan un papel crítico la intuición del investigador y las experiencias previas. Plantas que pertenecen a las mismas familias comparten compuestos químicos con estructuras y propiedades semejantes. Las raíces, tallos, hojas, flor o inflorescencia y frutos pueden contener los compuestos de interés. El estado de madurez, condiciones ambientales y estres pueden afectar significativamente la concentración y bioactividad de los extractos obtenidos. Estos materiales generalmente son cuidadosamente secados o inclusive liofilizados (secado por congelamiento) antes de ser tratados con solventes orgánicos. Una vez que se ha identificado un material con potencial, es sumamente importante hacer una revisión exhaustiva de los diversos acervos bibliograficos y patentes para ver si en realidad éste es novedoso, y por lo tanto la investigación es original. Es realmente desastroso y pérdida de tiempo y recursos trabajar con algún compuesto que ya fue patentado.
Los diversos materiales de la planta son sujetos a procesos de extracción 2 años con solventes orgánicos que extraen selectivamente a familias de compuestos con potencial farmacológico. Típicamente se utiliza metanol, etanol, agua, acetato 6 años de etilo, acetona, cloroformo, butanol y De la sencilla biología computacional de los años 70, otros solventes solos o combinados que hemos pasado a una biología genómica, donde más allá tienen diferentes grados de polaridad. de definiciones y conceptos formales, se logra integrar la En los extractos se analiza cualitativa información pertinente para formar un cuadro completo de y cuantitativamente la presencia de la actividad de la célula, y estudiar así su comportamiento familias de compuestos. Las pruebas más Fig. 1. Ruta crítica y tiempos promedios para la obtención de fármacos anticancerígenos. fisiológico y sus posibles alteraciones en potenciales utilizadas son capacidad antioxidante, procesos patológicos. fenólicos totales, flavonoides, taninos, terpenos, El descubrimiento de fármacos demanda una fuerte y sofisticada infraestructura antocianinas, Bioinformática es grupo un complejo procesamiento donde deLa trabajo y de un multidisciplinario de investigadores altamente fitoesteroles, carotenos etcétera. unidas. Los científicos, a través de la genómica, la microbiología funcionan en varias sí en clusters, calificados las computadoras, ciencias de laacopladas química, entre nutrición, biotecnología, toxicología, industrial, de la molecular, han DE forjado desde fines como si se tratara de una sola estación de trabajo y, a través INHIBIR POBLACIÓN CÉLULAS bioingeniería y medicina. Es fundamental el registro de la patente o la protección depatología del siglo pasado y en los albores de éste, un nuevo rostro para de ello, se tienen enormes cantidades de información sobre los descubrimientos e ideas, debido al fuerte grado de competitividad en la industria CANCERÍGENAS la aprobado ciencia. entre Posteriormente se corren ensayos in los organismos vivosde sujetos análisis. farmacéutica. Muestra esto esa que en los últimos cinco años se han siete mil y ocho mil patentes anuales en biotecnología, principalmente farmacéutica. vitro para cuantificar la proliferación Es el rostro de la bioseguridad losdonde riesgos COMITÉS DEcentros BIOINFORMÁTICA Y BIOSEGURIDAD de células destinada cancerosasa reducir variadas, Pocos son los de investigación y universidades que incursionan seriamente de transmisión de microorganismos de fuentes reconocidas, Con base en ello, la comunidad internacional asume hoy en esta difícil área de investigación. De cientos o miles de compuestos con potencial, destacan las de mama (MCF-7), colon o nocompetido, reconocidas, infección en el ramo de la salud; de las la urgencia establecer Bioinformática y más (caco 2), hígado (HepG2), próstata, solamente uno de o unos cuantosComités llegan a de un mercado cada día y de políticas y procedimientos adaptados a aminorar los peligros Bioseguridad, donde se establezcan las regulaciones necesarias todavía menos llegan a ser los famosos blockbusters o medicamentos que tienen leucemia megaloblástica y linfoblástica que puedan resultar la aplicación biotecnología a la para el manejo de organismos modificados genéticamente y de otras (Figura 1). deEstas pruebas de ventas que ascienden a más devivos un millón de dólares anuales. de una ciencia que piensa en el mapa y que, en la agricultura transgénica, tienen ahora mismo su agricultura; es el rostro tamizaje son claves, ya que de una genético de niños simple caucásicos, negros, orientales, mayor potencial de expresión y crecimiento. corrida que demora no mestizos, más de RIQUEZA NACIONAL EN PLANTAS NATIVAS no para buscar inútiles esquemas eugenésicos, más para de Los pasos secuenciales para el descubrimiento de fármacos naturales empieza con una semana, se pueden probar sino hablarnos de la grandeza que la raza humana tiene en sus A través de ella y de la ingeniería genética, la ciencia se ha la selección del material o planta (Figura 1). Los investigadores mexicanos contamos 50 diferentes extractos, más controles mapas genéticos y colores. tornado completamente multidisciplinaria. Matemáticas, positivos y negativos. Aquellos extractos con diversas regiones ricas en plantas nativas que aún no han distintos sido estudiadas, Física, Información de Sistemas están cotidiana y felizmente En el despertar del presente siglo, la Biología llega a erigirse también en una Ciencia de la Información. Ella nos dice, desde que nacemos, cuál es nuestro mapa genético y, con base en ello, cómo debemos vivir para prevenir enfermedades, para fortalecernos, para crecer y hasta para morir.
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que muestren potencial deben ser probados en diferentes concentraciones, para así obtener una curva EC50; es decir, la concentración necesaria para inhibir al 50 por ciento la población de las células cancerígenas. Es importante mencionar que de las células antes citadas, los dos modelos más frecuentemente utilizados son el de cáncer de mama y el de colon. Las primeras son hormono o estrógeno dependientes, mientras que las segundas no lo son. Esto permite a los investigadores saber si el extracto tiene potencial para uno solo o para los dos tipos de cánceres. Lo idóneo es que el extracto tenga capacidad de inhibir los dos tipos de cultivos celulares para que tenga más posibilidades de llegar al mercado. El cultivo de células de mamífero no es una labor sencilla, ya que se requiere de importantes cuidados en términos de medios de cultivo, temperatura y atmósfera de incubación. Generalmente estas células se cultivan a 37°C en una atmósfera que contiene cinco por ciento de bióxido de carbono. Por Carlos Joloy Una vez que se identifica un extracto crudo con potencial, el mismo racias el esfuerzoes fraccionado con el objeto de ir separando por brindar un gradualmente mejor compuestos servicio aafines la o inclusive compuestos específicos comunidad, el Colegio (Figura 1). Elde Estudios fraccionamiento Científicos y aislamiento de compuestos fitoquímicos y Tecnológicos, todavía se realiza mediante plantel Marín, seuso hizode columnas de afinidad, donde se aplican acreedor al reconocimiento “Premio secuencialmente orgánicos con Nuevo León a solventes la Calidad 2006”, diferente polaridad para ir separando que entrega el Gobierno del Estado fracciones. en coordinación con organismos
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intermedios, como el Centro de AISLAMIENTOde DEMonterrey. COMPUESTOS Productividad QUÍMICOS Hoy en díalaes ampliamente Durante ceremonia practicada de la la denominada cromatografía decimoséptima entrega del premio, preparativa, los principios que se llevó donde a cabo bajo el pasado 28 de descritos anteriormente y de este una agosto, se explicó que durante manera automatizada, se pueden periodo se logró la participación ir 151 aislando compuestosaspirantes químicos de organizaciones específicos que eluyeron diferentes en diferentes rubros: aempresas tiempos. La versión máseducativas novedosa yde privadas, instituciones cromatografía preparativa consiste dependencias de gobierno. Sobre este en un cromatógrafo de partición particular, Gustavo Alarcón Martínez, centrífuga de donde en una Económico, sola corrida secretario Desarrollo pueden separarse de un extracto crudo explicó que mediante este incentivo se cientos de subfracciones. busca un ambiente de competitividad,
La cromatografía preparativa permite obtener suficiente muestra de diferentes subfracciones para repetir los bioensayos in vitro con células cancerígenas (Figura 1). De esta manera, de un extracto crudo que contiene cientos de compuestos químicos, se pueden aislar e identificar aquellos compuestos específicos o fármacos en potencia con mayor bioactividad. La separación y aislamiento de los compuestos químicos no implica necesariamente su inmediata identificación. Para hacer la identificación puntual se utilizan equipos altamente sofisticados, entre los cuales destacan los espectómetros de masas, equipados con detectores de trampa de iones o tiempo de vuelo o TOF (Figura 1). La combinación de ambas técnicas analíticas permite determinar la masa del compuesto de interés así como de sus fragmentos químicos. BIBLIOTECA ELECTRÓNICA La huella digital de ese compuesto o espectro de masa es comparado con miles de compuestos químicos contenidos en una biblioteca electrónica que tiene la computadora de los espectrómetros de masas. Existe la posibilidad de que el compuesto químico de interés no se encuentre en la biblioteca, ya que puede ser una molécula que no ha sido previamente identificada o que sea un isómero (compuesto con mismo peso molecular pero diferente estructura química). La identificación de la estructura química de nuevos compuestos generalmente se realiza mediante Resonancia Magnética Nuclear.
contribuir al avance de la sociedad mediante incentivos a la mejora continua en calidad. “Los gobiernos tenemos la responsabilidad de buscar que los elementos de la competitiviEN BUSCA DE LA MEJORA dad se den y entre ellos están los CONTINUA “Convencionalmente, en situaciones relativos a la vigencia plena del estado de competencia, lo que uno gana de derecho, están los relacionados a el otro lo pierde; sin embargo, en que las burocracias se conviertan en nuestro enfoque de competitividad, el cauces y no en diques de la actividad La parte es más crítica el descubrimiento de fármacos son los ensayos animales y de la actividad social, ycon está el propósito que todosen ganen; la visión privada de laboratorio, ya que al pasar exitosamente las pruebas in vivo se magnifica la sistémica de la competitividad implica imperativo de la mejora regulatoria”. probabilidad de tener mismo éxito que ésta atraviesa todasellas partes de con humanos. En los estudios anticancerígenos vivo, generalmente se utilizan ratasEn queelpadecen cáncer de mama o colon, evento de participaron también: la insociedad, pues la mejora continua que fueron previamente inducidas con DMBA (dimetil bencil antraceno) o AOM en los procesos de un sector beneficia Alejandro Rodríguez, presidente del (azoxymetano), respectivamente. También se tiene la opción de utilizar siempre directa o indirectamente a Centro de Productividad de Monterrey; ratas modificadas genéticamente en suContreras gran mayoría el cáncer motivo de Rubén Ramírez, director todos los demás”, comentó. que expresan estudio. general de los Premios Nacionales de A la par del CECyTE, se entregaron siete Calidad, Exportación y Tecnología; El reto con que tienen un comprometido, asísistema comoinmunológico autoridadesmuy estatales y premios másestos en elanimales rubro dees educación, y por consiguiente se necesita de un bioterio especialmente diseñado para prevenir representantes de organismos locales. tres en el área de industria y servicios infecciones. estudios in vivo son muy que el fármaco Paraefectivos recibir yel realistas, premio ya dedicado al y uno dedicadoLos al sector gobierno. en potencia es administrado oralmente (intraesofágico) o por vía intravenosa o CECyTE plantel Marín, se contó con la intramuscular, lo que permite observar si los mismos previenen la aparición de La ceremonia fue encabezada por el presencia de Carlos Rodríguez Acevedo, tumores o son en González revertir tumores existentes. Cruz Los estudios postmortem MariayaMagdalena Valenzuela e gobernador, Joséefectivos Natividad son críticos y valiosos, ya que indican la histopatología que caracteriza a los diversos Parás, quien subrayó la necesidad de Isabel Gutiérrez Chavarría. tipos tumores. que el de gobierno sea el encargado de pero con el propósito de que todos los participantes ganen al modernizarse y ofrecer mejores servicios.
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vascularización o irrigación sanguínea ESTUDIOS TOXICOLÓGICOS, necesaria para que el tumor crezca DE FARMACOCINÉTICA Y desmedidamente y posteriormente FARMACODINÁMICA Cuando un compuesto muestra sea metastásico. Existen modelos para potencial in vivo, los siguientes pasos estudiar angiogénesis, donde destacan son realizar estudios toxicológicos y el ensayo de neovascularización sobre la de farmacocinética y farmacodinámica membrana corioalantoidea de embrión (Figura 1). Los estudios toxicológicos de pollo y otros de crecimiento de células incluyen pruebas de DL50, toxicología endoteliales humanas en placa in vitro. reproductiva y teratogénica. Los estudios de toxicología aguda de DL50 cuantifican Es importante mencionar que una vez la dosis del fármaco necesaria para que se demuestra fehacientemente la matar al 50 por ciento de la población en efectividad de un fármaco experimenestudio. En los estudios de toxicología tal en animales de laboratorio, y que reproductiva se Ordaz observan los efectos la experimentación está protegida Ingeniera Claudia patente, las compañias en fertilidad, número de individuos por por una Catedrática del Departamento de Comunicación / ITESM camada, peso de la camada, porcentaje farmacéuticas muestran un especial de sobrevivencia y malformaciones en interés por adquirir los derechos del uso comercial, con el objetivo de los recién nacidos. continuar la investigación en un modo Los estudios de farmacocinética y de fast track o acelerado prosiguiendo farmacodinámica permiten determinar con las pruebas clínicas con humanos. la tasa de absorción del fármaco, su transformación química en el cuerpo, su Está bien establecido que en esta vida media y sus principales modos de industria altamente competitiva, el excreción, así como identificar aquellos tiempo de llegada al mercado es de vital órganos del cuerpo donde el fármaco se importancia. Se dice que un retardo encuentra en mayor concentración. Esto de días o meses representa pérdidas es sumamente importante para planear potenciales de millones de dolares. Un las vías de administración del fármaco, fármaco protegido con una patente que dosis y la frecuencia de aplicación muestre alto potencial anticancerígeno del medicamento. Las pruebas probado con animales de laboratorio, toxicológicas son claves, ya que si el puede llegar a costar entre 10 y 15 fármaco experimental produce algún millones de dólares. efecto nocivo, esto es suficiente para que sea descartado y se descontinúe la EL PASO A EXPERIMENTOS CON investigación que ya ha tomado varios HUMANOS años.
experimental junto con la terapia convencional que estén llevando. Los datos clínicos generados son sumamente valiosos y críticos para observar efectos terapéuticos comparados, constantes de bioquímica sanguínea y efectos secundarios. Los datos y experiencias adquiridas permiten plantear estudios con mayor número de pacientes hasta llegar a protocolos donde se utilice el fármaco experimental en pacientes no-terminales. Los estudios clínicos son indudablemente los más tardados y costosos. Por lo general, estos estudios, que llegan a costar hasta 50 millones de dólares, son realizados con recursos de las compañias farmacéuticas. DISEÑO DE BIOPROCESOS Otras áreas de oportunidad en investigación son el diseño de bioprocesos que optimicen el rendimiento del fármaco en potencia, sin afectar su bioactividad, y la modificación química de las moléculas para impartirles mayor actividad y/o que prolonguen su vida media en el cuerpo y/o reducir sus efectos secundarios. Las principales líneas de investigación en bioprocesos están enfocadas a la recuperación efectiva del metabolito. Técnicas sofisticadas como cromatografía preparativa, ultrafiltración, sonicación, separación supercrítica con CO2 y en fases acuosas son utilizadas para separar, extraer y purificar el compuesto químico bioactivo.
Paralelamente a los estudios in vivo, se El Tecnológico de Monterrey, a través investiga la biología molecular asociada de sus nuevas infraestructuras en el prefiero por todo yeste trancede i idea teníadel de locáncer. sucedido en Londres a principios de abordar. Es por eso queCentro a la inhibición Destacan de pasar Biotecnología Escuela para evitar cualquieren sorpresa. agosto. “Juro que en mis próximas vacaciones estaré de interrogatorios y revisiones estudios de antiangiogénesis, inhibición Medicina e investigadores las áreas huella dactilarquímica, y una fotografía dede conectada un poco al real -aunque el mundo Así sea que me tomen una de quinasas, mecanismos demundo apoptosis de biotecnología, ingeniería medida se ha establecido desde 2004 quecelular suponemos real se asemeje o muerte programada, actividadcada vez más a uno mi rostro. Aunque esta bioprocesos y medicina, está impulsando – y desde hace un año fuertemente hasta la fechalahan sido fotografiados ficticio o a uno sacado una película de acciónporque asícompuesto Una vez que el muestra alta estrogénica, etcétera.de Estos estudios investigación básica y secausa han tomado huellas digitales dedescubrir más de 61 millones de el son shockclaves será más leve”, digo al llegar al y“Charles de Gaulle” efectividad in vivo yyno problemas para poder entender aplicada para y eventualmente personascomo un modo de control yfármacos vigilancia en los puntos y eventualmente ver acordonar modificar un área porque alguien dejó una maleta toxicológicos y se tiene bien documentada la bioactividad desarrollar principalmente a los Estados Unidos. de plantas nativas mexicanas. olvidada –suponiendo que se tratase de un conato de bomba-; de su farmacocinética y entrada dinámica, puede del fármaco en potencia mediante derivados al modificación observar a gentequímica al borde deo un técnicas ataque de pasar nervios, mujeres clínicos con humanos a estudios Un comunicado de US-VISIT se justifica llorando, otras por de filas fase para III. Para poder realizar modernas depersonas química desmayadas combinatoria. Lalasolargas Esperamos que arguyendo algunos que: de Lalos tecnología a los visitantes, lo que seractividad interrogadas y luego dos revisiones para poder ingresar en con experimentación humanosbiométrica se debe protege antiangiogénica es clave para fitoquímicos que hasta hoyhace han prácticamente imposible que cualquier otrapotencial persona in tome el prevenir avión. Es el decir que pagamos el tumores derecho a ser cuestionados realizar una propuesta o protocolo de mostrado crecimiento de los excelente vitro su identidad en caso sus documentos de futuro viaje sean e invadidos de nuestra privacidad y, para colmo de males, trabajo, dondesin se detallan los objetivos y de y metástasis de los cánceres. e que in vivo lleguen en el corto robadospara o duplicados. este programa han sido al detenidos previo aviso te tiran de tu bolso todo lo parecido a un gel la metodología del estudio, que sea Con al mercado y beneficien creciente mil cienespecializado delincuentes. número de pacientes que contraen –sanitizador paraANTICANCERÍGENOS manos, lápiz labial, etcétera. Por esopor digo aprobado un comité COMPUESTOS que a la próxima conectada a la realidad. que incluye expertos en estudios clínicos cáncer. El mejoramiento en la expectativa Lajuromayoría de estar los más compuestos ello la clínicos tecnologíay biométrica la de bioseguridad del protocolos anticancerígenos descubiertos reciente- y en ética. Los Con calidad de esvida estos pacientes presentese y del futuro, yarecompensa que se concentra el registro las Aun así, ono salvan aeropuertos que se infiltre generalmente prueban mente quese están en laslos últimas etapas de deaprobados, por en mucho los denobles características que hacenesfuerzos único al ser humano, como las huellasen gente no deseada -terroristas en el efecto peor deprimero los casos-; conhace pacientes terminales que experimentación tienen un fuerte que se están realizando dactilares, ola voz, el iris,investigación. el rostro o el ADN; características que tanantiangiogénico; sólo unos días,es undecir menor edad seo “coló” en un avión acceden conscientemente apruequede retardan más segura que pueda existir. eninhiben el Aeropuerto de Gatwick sincrear pasaporte y sin de son la contraseña la pase administración del fármaco el importante paso de la ban
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¿QUÉ ES LA BIOMETRÍA? La biometría consiste en dispositivos de seguridad aplicados a la verificación de la identidad de un individuo de forma automática. Se basa principalmente en las características biológicas, psicológicas y conductuales del individuo; utilizando patrones fisiológicos, digitalizados y almacenados. Los rasgos que comúnmente emplea son: huellas digitales, de vasos sanguíneos en la mano o retina, del rostro, el tamaño, forma y largo de los dedos e incluso el olor de la persona.
El profesor Leonardo Santi, presidente del Congreso Internacional bioMonterrey 06, es también presidente del Centro de Biotecnología Avanzada de Génova, Italia; jefe del Departamento ¿CUÁL ES SU ORIGEN? y Genética de la Escuela de Posgraduados en Oncología, y de la University Su origen de seOncología, remonta Biología a finales del Technicians in Biotechnology. Ha escrito más de 250 documentos científicos en oncología siglo XIX, School con lasfor huellas dactilares, y experimental y patología oncológica, con énfasis en cáncer de pulmón, tumores ocupacionales y desde entonces su uso ha ido ganando modificantes respuesta. popularidad en los biológicos sistemas de de seguridad aplicados alrededor del de otras responsabilidades, es presidente del Comité Nacional Italiano para Bioseguridad y orbe. En laAdemás actualidad, existen sistemas Biotecnología. También es coordinador del Comité Nacional de Cáncer, del Ministerio de Salud. automáticos que escanean y digitalizan huellas- cuyos usos no se limitan sólo a Santi es miembro de se una gran variedad de organizaciones científicas nacionales e internacionales y bancos y prisiones, sino que ya puede funge también como parte del consejo editorial de diversas publicaciones científicas internacionales, encontrar en ATM´s en Estados Unidos así como de los siguientes comités: Grupo Europeo sobre Ciencias de la Vida (Comisión Europea, e Inglaterra. Bruselas), Foro Europeo de Investigación sobre el Cáncer (Comisión Europea, Bruselas), coordinador de los Comités Italo-Americano e Italo-Británico sobre Biotecnología, y miembro de la Comisión ¿CÓMO FUNCIONAN? Internacional sobre Biosociedad (Cámara Internacional de Comercio, París). Los sistemas biométricos se componen de un hardware y un software; el primero captura la característica concreta del uso de las manos. (Fernández, Elvira, Tecnología: Identificación Biométrica: la llave individuo, y el segundo interpreta la del futuro 2000). información y determina su aceptabilidad o rechazo, todo en función de los datos TIPOS BIOMÉTRICOS que han sido almacenados por medio Cada sistema biométrico utiliza una cierta clase de interfaz, un sensor o mecanismo de un registro inicial de la característica de captura determinado y un software específico. La identificación por geometría de biométrica que mida el dispositivo en la mano o huellas digitales, la más extendida, crea una imagen digital tridimensional, cuestión. Ese registro inicial o toma de que es capturada, calibrada y guardada en un archivo. Para la identificación por el muestra es lo que determina la eficacia ojo existen dos sistemas: topografía del iris, identificando en pocos segundos más Doctor Mario En Moisés Álvarez del sistema. el caso de las huellas de cuatro mil puntos, y topografía de la retina, midiendo con luz infrarroja de baja Profesor investigador dactilares, un usuario coloca el dedo intensidad 320 puntos predefinidos en el diagrama de las venas. (Ibidem). Director del Centro de Biotecnología en un sensor que hace la lectura digital Tecnológico de Monterrey de su huella; después, el programa El reconocimiento facial compara las características faciales con una imagen guardará la información como un previamente escaneada, lo mismo que la identificación por voz con un patrón modelo; la próxima vez que ese usuario pregrabado, que analiza la presión del aire y las vibraciones sobre la laringe. La El intente estereotipo del científico en solitario, en un identificación por firma mide el tiempo, la presión, la velocidad, el ángulo de acceder al sistema deberá repetir encerrado laboratorio de y investigación, ensimismado en sus ideas y del lápiz y la velocidad de las curvas, todo a través de un lápiz óptico la operación el software verificará que colocación reservado compartirlas, sentidocon enelelque universo la persona firma en un soporte específico o pad. Por último, los sensores los datosen corresponden conno el tiene modelo. moderno de la investigación. de olor, aún en desarrollo, utilizan un proceso químico similar al que se produce El mismo principio rige para la entre la nariz y el cerebro, sin que los perfumes sean capaces de enmascarar el olor INTERDISCIPLINARIDAD EN BIOTECNOLOGÍA identificación por el iris/retina, con particular de cada uno. (Ibidem) Figura 1. La Biotecnología, multidisciplinaria e interdisciplinaria. Enayuda muchas las disciplinas de de videocámara, el científicas rostro, la del hoy día, y en Biotecnología quizáetcétera. aún másLas decisivamente, colaboración es el sistema de bioseguridad que se está haciendo cada vez más mano completa, tasas de Lala biometría entre investigadores y entre dependen grupos deen investigación provee familiar hoy en día, aunado a que en la actualidad vivimos “la era del miedo” y nos exactitud en la verificación una cienciade híbrida, donde se aplican fundamentos básicos una gran ventajade competitiva y amplía el horizonte de alcances. doblegamos ante los temores ataques terroristas. Loslos países del primer mundo gran medida dos factores: el cambio de una química al entendimiento de los procesos Esto una consecuencia carácter multidisciplinario están enfrascados en loca carrera por la construcción de basesmetabólicos de datos, ya queesse puede producir lógica en lasdel personas, ocurrentes organismos yvivos, y al entendimiento la e interdisciplinario de la (ver Figura 1). control migratorio, sea para en en penitenciarias, hospitales, por lo que muy de pronto debido a accidentes o aBiotecnología envejecimiento, y función la degeografía las moléculas intervienen en estos huellas dactilares, de laque mano, el reconocimiento y las condiciones ambientales, como la identificación porestructura Bioquímica, cienciapasswords central, requiere del a Lahumedad ciencia eje de disciplinas hoy del llamamos facial, iris o deprocesos. la voz seLa convertirán encomo los nuevos de entrada endel el conjunto aire, suciedad y sudor; que denuestra áreas “duras”, como la Fisicoquímica, y de ciencias Biotecnología, eslalalectura Bioquímica. La Bioquímica en sí misma es soporte sistemas, incluso a propia vivienda. en especial en que implique el múltiples
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humanísticas clave, como la Ética. Desde luego, Biotecnología evoca aplicación en su mismo nombre (tecnologías relacionadas con los entes biológicos). La Biotecnología debe conducir del conocimiento fundamental a la aplicación tecnológica de ese conocimiento. Así, en su frente de aplicación, el biotecnólogo debe valerse de herramientas de ingeniería y de conocimientos en las áreas de Administración de la Tecnología y Economía. Y respondiendo a esa naturaleza multidisciplinaria, los problemas de investigación en el área de Biotecnología son más exitosamente atacados, si se enfrentan desde los varios ángulos de estas disciplinas complementarias. Cada vez más, la norma de trabajo en las empresas dedicadas a la Biotecnología es el trabajo “transversal a varias disciplinas” (across disciplines). Así, biólogos, químicos, ingenieros, físicos, computólogos, resuelven problemas complejos. En el diseño racional de un nuevo fármaco, la cercana interacción de expertos en modelación computacional de estructuras, químicos, farmacólogos y físicos, produce recomendaciones a un grupo de químicos sintéticos para el mejor diseño del proceso de síntesis; por ejemplo, de un nuevo fármaco antiAlzheimer de naturaleza proteica. ESTRICTO RIGOR ÉTICO Sin embargo, no es ése el mismo grupo que se encargará de “escalar” esa síntesis para posibilitar su uso comercial masivo. Será necesario que los químicos, microbiólogos e ingenieros moleculares interactúen con ingenieros bioquímicos de proceso, primero en el laboratorio, luego en plantas piloto, y finalmente en escala producción, para que esta nueva molécula se convierta en fármaco. Y en paralelo al proceso de diseño del fármaco, y de escalamiento del mismo, un grupo de farmacólogos, asistidos por expertos en estadística y médicos con expertise en pruebas clínicas, se encargan de transitar la nueva biomolécula de pruebas en líneas celulares, a pruebas en animales y luego voluntarios humanos, bajo el más estricto rigor ético a fin de validar que el nuevo fármaco es efectivo, Profesor Ismael Vidales Delgado pero también seguro. Director del Centro de Altos Estudios e Investigación Pedagógica Y si ahora hablamos del desarrollo de una nueva vacuna en plantas de plátano, o de un nuevo kit para diagnóstico rápido el o 20dealla24 de septiembre tendrá en nuestra de cáncer, construcción de una nuevalugar cepa recombinante ciudad el Congreso Internacional y de Exhibición de el para atacar un problema de contaminación subsuelos, Biotecnología “bioMonterrey06” escenario es el mismo: un equipo interdisciplinario es el que más cuya agenda figura el tema deinvestigación. exitosa en y rápidamente podría avanzar en la bioinformática, razón por la cual pretendemos acercarnos a éste vocablo. ALIANZAS DE TRABAJO, ALIANZAS DE AVANCE EFICIENTE LaEnbioinformática es el uso técnicas y las grandes compañías, los de equipos de trabajo son armados herramientas para el análisis ad hoc paracomputacionales solucionar un problema o desarrollar un nuevo deproducto la información biológica; es una y proceso, de acuerdo a ladisciplina expertise necesaria, según científica emergente que utiliza tecnología las particularidades del proyecto. Luego, ese equipo “pasará dela la información para de organizar, analizar batuta” a otro grupo trabajo (normalmente dentro de la y misma distribuir información biológica con la transitar todo el compañía) y así sucesivamente, hasta finalidad responder preguntas proceso de desde la concepción de lacomplejas idea hasta el lanzamiento encomercial. biología.Pero Es aun una nueva disciplina, en las grandes compañías, cada vez es dedicada a manejar las enormes cantidades más frecuente recurrir a la estrategia de outsourcing. Una deempresa información de externa la secuenciación de podráprovenientes, solicitar a unatanto unidad a la compañía, lasque macromoléculas (ADN, en proteínas y glúcidos) como de las le ayude trabajando una porción del proyecto global. técnicas comportamiento de genes y Éste esde unanálisis recursomasivo válido, del si la empresa colaboradora fuere proteínas. pensada como más eficiente en el abordaje de la porción del
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proceso que se le confiaría. Esta eficiencia puede deberse a su velocidad de respuesta, a su disponibilidad de recurso humano especializado en una cierta tarea, o a su infraestructura dedicada a esa tarea específica. Por ejemplo, una empresa farmacéutica podrá ser muy eficiente en sus procesos de screening de nuevos fármacos, pero pudiera requerir de ayuda en el escalamiento de sus procesos, o en sus necesidades para ejecutar pruebas clínicas. Entre empresas pequeñas y medianas, el concepto de outsourcing de servicios especializados y de alianzas para trabajar en proyectos de investigación y desarrollo complejos es vital; simplemente, cuestión de sobrevivencia. Las pequeñas empresas biotec del área de San Diego (Startups) forman redes de interacción entre ellas para alcanzar el éxito en sus proyectos. Así, algunas son expertas en ingeniería genética, otras en análisis bioquímico instrumental, otras en operar bio-reactores para producción piloto, otras en montaje y evaluación de pruebas clínicas, otras más en proteómica. Desde luego, estas empresas podrán, y de hecho lo hacen frecuentemente, incluir Universidades o Centros de Investigación en sus redes de alianza estratégica. ENTRE CENTROS DE INVESTIGACIÓN Y UNIVERSIDADES. ¿POR QUÉ NO COLABORAR? La pregunta obligada es: ¿pudiera esta estrategia de alianzas, vinculación y tendido de redes ser provechosa también entre Centros de Investigación y Universidades? La respuesta conclusiva es afirmativa. No existe una sola razón sólida para negarse a la colaboración entre unidades, y sí un sinúmero de razones para hacerlo rutinariamente. Hoy en día existen grupos de investigación en Biotecnología en casi cada universidad dedicada a la generación de conocimiento. La amplitud de la Biotecnología y sus aplicaciones, y la natural tendencia y conveniencia a la especialización de los grupos de investigación, resulta en un mapa de múltiples unidades de trabajo en áreas biotecnológicas, cada una especializada en un tipo de investigación. Por otro lado, la naturaleza de la infraestructura requerida para desarrollar biotecnología, obliga a que cada grupo adquiera y mantenga el equipamiento que le INVESTIGACIÓN MULTIDISCIPLINARIA es necesario y pertinente a su nicho particular de investigación. LaEsto, bioinformática eslostambién unenárea de investigación en el marco de proyectos Biotecnología, complejos multidisciplinaria, básicamente en y demandantes de capital desustentada conocimiento y recursos la Biología, la Computación de equipamiento diversos, hace explícitay la Informática, necesidad de vivamente interesada en descifrar la incógnita compartir expertise y equipamiento entre distintos grupos. Y el aporte de así, el lema dedel “unogenoma + uno eshumano. más que Recibe dos” adquiere sentido. otras disciplinas biológicas o biomédicas; porTRABAJO ejemplo, CONJUNTO la información hereditaria POTENCIAL DEL estudiada en porBioprocesos la Genéticase ser sabe que Un grupo especializado puede un aliado residefuerte en las macromoléculas, gracias a la natural de un grupo en el desarrollo de microorganismos Molecular, la BioquímicaLa y laexpertise Químicaen recombinantesBiología para aplicaciones industriales. Orgánica); pero sudel expresión esse importante al ingeniería de microorganismos segundo complementa manifestarse en la funcionalidad, asunto quede con el conocimiento y equipamiento en ingeniería estudian Si la un Biología la Histología, la procesos del primero. grupo Celular, de investigación dedicado Organografía, la Neurobiología, la Fisiología,de a la inmunología y la bioquímica de reconocimiento Inmunología, la Biología delenDesarrollo, la superficies selaalía con uno especializado la fabricación Patología, la Oncología…; la reproducción -estudiada la de microdispositvos, resulta obvio el potencial de supor trabajo Embriologíay las relaciones losde seres vivoskits -estudiados por conjunto en el ámbito del entre diseño nuevos de diagnóstico lasrápido Ciencias del Comportamiento; la Ecología, la Microbiología, de padecimientos o de presencia de sustancias tóxicas o
microorganismos Un grupo experto en la Parasitología,patógenos. la Paleontología, la Genética de genómica, Poblaciones aliado a uno experto en proteómica, y con conexiones con y la Evolución. Además, la Estadística es fundamental en el uno especializado ennúmeros metabolómica, un triunvirato manejo de grandes y en la hacen elaboración de modelos imbatible en elparámetros; área de diseño de nuevos biofármacos. Éstos de muchos lo mismo decimos de la Física y la son sólo ejemplos de una proposición que sabemosde Química en la elaboración de modelos y todos en el análisis válida: la colaboración complementaria ofrece beneficios para procesos al nivel molecular. todas las partes y maximiza las posibilidades de éxito en la resolución problemas complejos. GENOMAde HUMANO, MARCA DE LA NUEVA ERA EnPoco los países de finalizar vanguardia en presentado Biotecnología, antes de el tecnológica siglo XX fue a la la comunidad receta de la colaboración para Humano, el éxito ha científica el Genoma sinsido dudaensayada uno de los desde tiempo. En las la sociedades hitos hace históricos que marcan nueva era. que aspiramos a generar conocimiento y tecnología eficientemente, el reconocimiento necesidad de“revolución agrupación,genómica”; vinculaciónen Esto significó de el esa comienzo de la y ese trabajo colaborativo es un deber. se La refería formación de redes a momento, la bioinformática únicamente delacolaboración en Biotecnologíadeentre creación y mantenimiento baseInstitutos, de datos Centros, donde se Universidades, Empresas dedicadas a la ahora, Biotecnología de almacenaba información biológica; pero, la detección nuestros países de latinoamericanos, una gran y tratamiento enfermedades y ofrece la producción de ventana alimentos degenéticamente oportunidad al éxito en la son retadora de generar modificados parte aventura de los hallazgos de la nuevas Biotecnologías. investigación biotecnológica. EnGracias los países latinoamericanos es hoy particularmente a la bioinformática puede leerse toda la difícil secuendisponer de recursos para el montaje y el mantenimiento de cia de moléculas que componen el genoma de un organismo; infraestructura avanzada la investigación. es decir, el “manual de para instrucciones” que rige la formación del mismo y es posible la observación de su comportamiento dinámico bajo diversas condiciones experimentales. Ahora, lo más popular que se presenta en el campo de la bioinformática es el análisis e interpretación de varios tipos de datos; este proceso es conocido como biocomputación. Dentro de la bioinformática y la biocomputación existen otras subdisciplinas importantes; por ejemplo, el desarrollo e implementación de herramientas que permitan el acceso, uso y manejo de varios tipos de información; y el desarrollo de nuevos algoritmos y estadísticas con los cuales se puedan relacionar partes de un conjunto enorme de datos.
nozco si hay aún algo de verdad en este estereotipo. Sí quisiera pensar, por el bien de nuestras sociedades, que de haber algo verídico en aquella idea, podremos encontrar ampliamente vencedora la consigna del trabajo colaborativo y de las alianzas estratégicas. También creo, como muchos creemos, que la colaboración entre investigadores, grupos e instituciones, puede y debe motivarse con estrategias y políticas. ¿Quién debe formular esas políticas? Sin duda, se hacen necesarios promotores a todos los niveles. El concepto de formación de redes debe comenzar dentro de cada institución y ser promovido por la institución misma. Por ejemplo, el diseño de los nuevos espacios de investigación resulta en un medio para inducir la idea de trabajo colaborativo. La sola idea de adquirir un cromatógrafo de líquidos para cada profesor-investigador resulta obsoleta e impráctica en este nuevo contexto del compartir recursos para hacer más. INTERCAMBIO DE IDEAS Es así como una zona de análisis instrumental común resulta apropiada y eficaz en reafirmar la idea de recursos de equipamiento disponibles para todos. Espacios abiertos, laboratorios de uso común o compartido, sitios dedicados “por diseño” al intercambio de ideas (espacios físicos y/o virtuales) funcionan como catalizadores del intercambio de ideas. Así, la arquitectura de un edificio puede ser factor motivante de la interacción. Ejemplos de la praxis de este concepto son los diseños del Biodesign Institute, de la Univesidad de Arizona (en Estados Unidos) o del Centro de Biotecnología del Tecnológico de Monterrey (aquí en Nuevo León), por citar dos ejemplos de reciente construcción.
El diseño de los Programas Académicos es otro instrumento útil para vincular unidades de investigación. Explicitar en los programas de Posgrado y Pregrado la pertinencia de realizar estancias de investigación en otras Universidades o Centros de Investigación es un camino. Otro también muy relevante es el diseño de Programas de doble grado entre instituciones en La bioinformática modifica exponencialmente el trabajo alguna de sus múltiples variantes (Licenciatura-Maestría; Doble de laboratorio, al permitir analizar una mayor cantidad de Maestría; Maestría con Especialidad o Maestría-Doctorado; información que la que se puede conseguir en un experimento Doctorado y Estancia Posdoctoral). de laboratorio, proporcionando pistas que luego se podrán VINCULACIÓN ENTRE INSTITUCIONES comprobar experimentalmente. También las instituciones deben explicitar en sus políticas la intención de vincularse con otras instituciones dedicadas a ESTUDIO PROFUNDO DE LOS SISTEMAS VIVOS Figura 2. La formación depresenta redes entre de investigación Las perspectivas que la unidades Bioinformática incluyen ahora tareas afines o complementarias en México y en el extranjero. debe una deprofundo las estrategias de operación los sistemas grupos dedicados el ser estudio y exhaustivo dedelos vivos, la Esta explicitación debería ir acompañada de programas que a la Biotecnología. La imagen muestra algunos de los centros, Farmacología, la lucha contra la contaminación del ambiente; favorezcan la vinculación de sus investigadores con grupos departamentos e institutos con los que actualmente colaboramos fin, que augura grandes promesas de bienestar social en otras instituciones: programas de intercambio académico, enen el Centro de nos Biotecnología del Tecnológico de Monterrey. En cada incentivos por preparación de propuestas de investigación y de capacidad de predicción de acontecimientos biológicos imagen se refiere el sitio electrónico de origen. de inestimable interés; pues esos conocimientos, aparte de interinstitucionales, incentivos por publicaciones con coautoproporcionar una información más completa de los sistemas res de otras instituciones. Envivos, este contexto, compartir recursos esmodelos por demás pueden ser la base estos para extrapolar sobre una de trabajo obvia. sociedad También humana la formación de el En un nivel más general, los gobiernos estatal y federal y sus el estrategia funcionamiento de nuestra y para alianzas con centros e institutos consolidados mundialmente, desarrollo de sistemas computarizados en la optimización y dependencias deberán jugar un rol como incentivadotes de endistribución Estados Unidos, Canadá, Europa, Asia, etcétera, es una colaboración y como promotores de la oferta de capacidades de recursos. oportunidad que sería criminal desechar, una oportunidad de los grupos de investigación locales tanto en el ámbito ventana al plano de la vanguardia científica. El manejo de tanta información escapa a las posibilidades nacional como internacional. La colaboración efectiva entre manuales, mecánicas y eléctricas hasta hoy utilizadas; la nuestros grupos nos ahorrará tiempo y recursos para llegar POLÍTICA Y DISEÑO PARA LA COLABORACIÓN nueva realidad es el desarrollo de sistemas computarizados a nuestras metas comunes: generar, por medio de la Ciencia, ¿Será que el sin investigador es, por naturaleza, instintivaquecierto suplirán, duda alguna, muchas de nuestras el Conocimiento y la Tecnología, bienestar para nuestras mente reservado, poco comunicativo y territorialista? Desco- sociedades. deficiencias en la armonía con la biosfera.
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Luciano Milanesi. Es jefe del grupo sobre Bioinformática Médica del Instituto de Tecnologías Biomédicas Maestro Rodrigo Soto (ITB) suscrito al Consejo Nacional de Investigación (CNR) de Italia. Mercadotecnia Social Obtuvo su grado profesional en Física Atómica en 1981. En 1986 recibió su grado de Doctorado en Salud y Física Hospitalaria, participando en el desarrollo del proyecto “Infraestructura de Ciclotrón para la aplicación Emisión de Positrones en Medicina Nuclear”. El mapeo y control sistémico de de la la Tomografía población aldeestilo de la novela de Orwell, titulada 1984, proponía un escenario que Desde 1987 forma parte del equipo de científicos del ITB, y desde 1988 dirige la División de no se había cumplido hasta hace algunos años; recientemente Bioinformática de este instituto en el marco del “Proyecto del Genoma Humano”. Inicialmente se la historia novelesca vuelve a tener cabida en el mundo enfocó al desarrollo de herramientas para el análisis de la secuencia del genoma y la predicción contemporáneo, debido a la inseguridad internacional y a de la estructura de genes en diferentes organismos. Recientemente, su trabajo se dirige hacia el las constantes amenazas de grupos extremistas en distintas estudio de las funciones de los genes, la predicción promotora, el análisis de expresión genética y el partes del orbe. desarrollo de herramientas de datos integrados con la búsqueda de textos biomédicos completos. Países como Estados Unidos e Inglaterra trabajan arduamente En enero de 2004 se convirtió en líder de grupo en la Unidad de Bioinformática del Consorcio en el uso de técnicas de las matemáticas aplicadas, la Universitario CILEA. Ha participado como investigador principal en diversos proyectos como: estadística y la ciencia computacional para obtener un “TRADAT” (Bases de Datos de Trascripción y Análisis de Herramientas) de la Comisión Europea sistema bioinformático que pueda tener registrados a cada (1996-1999); “Genética Molecular” del CNR MIUR (2001-2003); “ORIEL” (Ambiente de Investigación uno de sus en habitantes, ir creando una de Línea paraasí lascomo Ciencias de la Vida) debase la Comisión Europea (2002-2004); “Bioinformática para el datos internacional de todas las personas que cruzan por sus Genoma y Proteoma” MIUR FIRB (2003-2005); entre otros. fronteras. La cuestión será decidir este Desde 2002 enseña bioinformática para el curso de Biotecnología Médica en la si Universidad de Milán, tipo de información se usa al También ha ¿SOY REALMENTE QUIEN SOY? y desde 2003 DIGO enseñaQUE informática para grados especializados en la misma universidad. estilo deenBig Brother y se ejerce un A pesar de que los costos deen esta informática ofrecido cátedra 20 biotecnología diferentes cursos de Bioinformática Europa. son elevados para incorporar huellas dactilares y escaneo de manejo al estilo del conocido “Leviatán de de Hobbes” con totalitarismo estalinista córneas a las estructuras de seguridad; la revista The Economist El profesor Milanesi es miembro del Consejo Editorial Briefings in un Bioinformatics end IEEE Trans todo de cada uno de nosotros, sinen respeto señala que esta busca Ha resolver la pregunta de: que y enherramienta NanoBiosciences. realizado contribuciones en sabe variosel libros y publicaciones científicas a la privacidad, o por el contrario se usa el estilo de John “¿soy realmente quien digo que soy?”. Bioinformática. Locke, con su admiración al “cuestionamiento racional” y el Es decir, el primer uso es para identificar si la persona es conocimiento filosófico de Descartes, para darle su lugar al realmente quien dice ser; es así como a un individuo se le ser humano, su libertad y no reprimirlo. toma un registro biométrico de su identidad y después se le compara contra una base de datos (¿Quién es esta persona?). EL MEJOR EJEMPLO DE INGENIERÍA La segunda es verificar que realmente este ser humano es EVOLUTIVA NATURAL Sin embargo, antes de adelantarnos a un escenario novelesco quien clama ser (¿Es esta persona quien dice ser?). Doctor Gabriel del Río Guerra futurista, como si estuviéramos metidos en un libro de Isaac Carlos Polanco DeDoctor llevarse a cabo esto,González no sólo estamos resolviendo las Asimov combinado con un mundo Kafkiano, primero las Instituto de anteriores Fisiología yCelular / UNAM interrogantes proveyendo de seguridad a los países redes electrónicas de transferencia de bits deben ser seguras gdelrio@ifc.unam.mx que adopten esta tecnología, sino que también tendremos y eficientes como el mejor ejemplo de la ingeniería evolutiva un control de los ciudadanos, pues desde que salimos natural: el cerebro, que, según el doctor Michio Kaku, de de Universidad la vida, predecir mecanismos moleculares, Acerca de lacasa Bioinformática.La bioinformática es uncoche, área del de Nueva York y cocreador entre de la muchas Teoría de nuestra y vamos manejando en nuestro el la otras posiblespuede aplicaciones enbillones la biología molecular. ¿Por qué conocimiento que emergeapoyado de la fusión de la biología con las de Cuerdas, procesar de bytes por segundo, “kernel gubernamental”, con sensores de tecnología y cómo la bioinformática ha convertido en fundamental matemáticas. Tal qué vez sea lasgusta, disciplinas de mayor esfuerzo aparente y sinsesudar; caso contrario al de una biométrica sabrá tipoésta de una ropade nos la cantidad de sin para el desarrollo de la este biología? Para dar respuesta auge enque la biología endiariamente, los últimos 25 que gracias que para hacer tipo de cálculo requeriría adeestas una dinero movemos los años, pagosya pendientes quea máquina, preguntas,aproximada debemos empezar hacer ella se ha podido que acelerar la secuenciación de genomas, de una por cuadra enalgunas tamañodefiniciones. y una gran tenemos, la música escuchamos, dónde vivimos, el trabajo extensión diseño de desempeñamos, fármacos, diseño sondas moleculares para reserva de agua para enfriarla. Lo que es seguro es que con en que nos losde viajes que hacemos, las rutas Biología es la ciencia que estudia a los seres ¿Qué diagnóstico, y muchas otras aplicaciones médicas. advenimiento del mapeo genómico de losvivos. seresPero, humanos, en que transitamos, las llamadas que hacemos, entre Además, muchas el es un aser vivo? Escomputacional aquel organismo de células) ésta ha permitido la biología y los (conjunto modelos matemáticos otras cosas más. a los científicos especular sobre el origen ligado
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capaz de transformar su ambiente, y, al hacerlo, logra reproducirse y mantenerse. Estos procesos realizados por los seres vivos son llevados a cabo por conjuntos de moléculas (una molécula es un conjunto de átomos y un átomo es la partícula fundamental de la materia), características de los seres vivos llamadas proteínas y ácidos nucleicos; algunos de estos ácidos nucleicos son el ADN (Ácido Desoxi-Ribo Nucleico) y el ARN (Ácido Ribo Nucleico). Las unidades fundamentales del ADN o el ARN son los nucleótidos, y para las proteínas son los aminoácidos. Las Matemáticas constituyen un área de conocimiento que, a pesar de ser de naturaleza completamente abstracta (los matemáticos trabajan con universos y objetos de naturaleza simbólica), es fundamental para la investigación científica y el desarrollo tecnológico. La Ciencia tiene dos pilares clásicos: la teoría y el experimento. Junto con éstos, hoy la Ciencia Informática y la Ciencia Computacional son reconocidas como el tercer pilar de la ciencia (comunicación personal con el doctor en Matemáticas Humberto Carrillo, UNAM). La Bioinformática, sirviéndose de sofisticadas herramientas matemáticas, constituye un importante paradigma de la emergente metodología de investigación de la Ciencia Informática. BREVE RECUENTO HISTÓRICO Para describir cómo se lograron fusionar estas dos disciplinas (las Matemáticas y la Biología), al parecer tan distantes, ahora haremos un breve recuento histórico del quehacer biológico. Por siglos, los biólogos estuvieron dedicados a catalogar a los seres vivos con el afán de conocer la diversidad de formas que la vida puede adoptar. Para finales del siglo XIX, el biólogo austríaco Gregorio Mendel propondría las leyes de la herencia, un fenómeno que describe cómo los hijos adquieren características de los padres. Durante los primeros 50 años del siglo XX, se acumuló evidencia que identificaba al ADN como la de programación aplicada, veremosdebases de datos más molécula responsable del fenómeno la herencia dejando y el proyecto humano horizontes acompletas las proteínas el papel del de genoma ejecutoras de lostendrá procesos en los más ambiciosos. seres vivos. Para 1954, los doctores Ingleses James Watson y Francis Crick explicarían cómo la información contenida Nuestra identidad del dominio público y difícilmente en el ADN se podríaserá transformar en proteína. nos podremos esconder bajo una máscara o una falsa identificación. Fue en ese año cuando la biología se reconocía como una ciencia computacional: sus esfuerzos se enfocaron a estudiar El beneficio será que la computación biológicadetraerá cómo transformar el conjunto de moléculas ADN frutos en el suculentos la historia la biología evolutiva y los conjunto de para moléculas de lasde proteínas. De estos esfuerzos principios de evolución que haaquellas marcadoregiones Darwin, del y no sóloque un surge la definición de gen: son ADN control represivo al estiloyde 1984, donde no se lesde otorgue se traducen en proteína, genoma es el conjunto genes la y libertad de a los individuos y se les de obligue al culto de regiones delacción ADN que regulan la expresión los mismos. una personalidad y la obediencia impuesta bajo castigo. SECUENCIA DEL GENOMA HUMANO Es tentadora oferta poder gubernamental puede Para mediadosla de 1980que se el habría consolidado la biología utilizar, bajo recuerdo de Orwell, diciendo: serdel tu molecular y el más adelante se obtendría la “déjame secuencia hermano mayor”, o tal vezde unun control al estilo de el John Stuart primer genoma completo organismo vivo: ADN del Mill, donde lafX174 libertad del individuo se condiciona para prevenir bacteriofago con 5 mil 368 nucleótidos de longitud. Esto queorigen lastimealaprimer otros ocentro se lastime a sí mismo. Sumando esto, la dio nacional de acopio de secuencias
de ADN y ARN en Estados Unidos, el National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Finalmente, a principios de 1990, se estableció el consorcio para secuenciar el genoma humano, el cual vio colmados sus esfuerzos a principios de este siglo XXI. Actualmente se han secuenciado más de 400 genomas de diversos organismos, y muchos otros están por ser secuenciados. Al mismo tiempo, se han generado bases públicas de datos que dan acceso a esta información y otra relacionada con el organismo vivo correspondiente. Este acceso a la información en biología ha transformado de forma definitiva a esta disciplina científica, de tal suerte que un biólogo moderno no puede concebirse aislado de las computadoras, la informática y las matemáticas. Una vez conocidos todos los genes/proteínas presentes en un organismo, es necesario poder determinar cuáles y en qué condiciones dichos genes/proteínas son utilizados por los seres vivos. Por ejemplo, conociendo todos los genes/ proteínas del ser humano, no nos dice cuáles participan en enfermedades tales como el cáncer o en la enfermedad de Alzheimer. Para dar idea al lector de la dimensión de esta empresa en la que miles de científicos participan hoy en día, usemos como ilustración un organismo pequeño, una bacteria con 1,000 genes. Este supuesto organismo debe ser capaz de sobrevivir en muy diversas condiciones ambientales (condiciones variadas de humedad, temperatura, fuente de alimentos, etcétera), y para cada una de éstas utiliza un conjunto distinto de genes. Vamos a suponer que para cada condición ambiental, esta bacteria utiliza 100 genes. El número posible de respuestas distintas con 100 genes que esta bacteria es capaz de generar es de 6.38 x 10139 (¡éste es el número obtenido al poner el 638 seguido de 137 ceros a bioinformática también debelaconsiderar quede el esta control de los la derecha!). Sin embargo, complejidad empresa seres humanos, para seguramente no para aquí. Una vezofrecerles conocidosbioseguridad, los genes/proteínas que estará apoyado robots(por y computadoras, y será necesario participan en unpor proceso ejemplo, una enfermedad), es incorporaridentificar a sus sistemas operativos lasque leyes conducta, necesario el conjunto de éstos son de críticos para expuestas en Ésos la ciencia ficción deque Asimov, pero aplican este proceso. son los genes pueden serque utilizados fuertemente en la lasdiagnóstico cuales son: molecular o bien en el desarrollo deactualidad, métodos de 1. Un blancos robot no hacer daño a un para ser humano o, por como enpuede el desarrollo de drogas el tratamiento inacción, permitir que un ser humano sufra daño. específico de enfermedades. 2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto estas órdenes entrasen en conflicto Nuestra bacteria en si realidad es mucho más simple que las con la Primera Ley. a los seres humanos (las bacterias del bacterias que infectan 3. Un robot debecuentan proteger su cuatro propia mil existencia la medida tracto intestinal con genes oen más) o que enser quehumano esta protección no entre conflicto con la Primera el mismo, que cuentaencon aproximadamente 30 o lagenes. Segunda mil Ya Ley. que es humanamente imposible realizar todos estos experimentos para cada organismo en cada una de Grandes cambios nos depara el futuro en “Mundoutilizar Feliz”, sus posibles condiciones ambientales, eseste necesario aludiendomatemáticos a la novela de porsimular esto debemos tener los modelos queHuxley; permitan los mecanismos ojos abiertos lasseres conexiones neurales listas paramodelos, asimilar moleculares deylos vivos, y en función de estos las sorpresas. Aunque lo notemos, vivimos en una época identificar a los genesnomás probables de ser evaluados deslumbrante. biológicamente.
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Sin embargo, aun para una computadora ordinaria (por ejemplo, la computadora con la que usted está probablemente leyendo este documento) este número de cálculos son demasiados. A este tipo de cómputo se le denomina “cómputo intensivo”. Tanto en biología como en otras áreas del conocimiento, tales como la aeronáutica, la física de partículas o la astronomía, ha sido planteada la necesidad de utilizar computadoras capaces de realizar cómputo intensivo. Esto ha promovido a diversas compañías a desarrollar la tecnología para construirlas. Pero, ¿qué es el cómputo intensivo y cómo son las computadoras utilizadas para realizar estos cálculos? ACERCA DEL CÓMPUTO INTENSIVO Siempre que se tenga un ejemplo claro hay que usarlo. Ello ayudará a una mejor comprensión del tema que nos ocupe, así que para ilustrar lo que es el Cómputo intensivo valdrá la pena el siguiente planteamiento: Suponga que se le pide calificar 100 exámenes y esta labor deberá estar concluida en menos de cuatro horas. Si a usted le toma cinco minutos calificar un examen, es claro que requerirá de quinientos minutos para terminar esta labor, pero quinientos minutos son un poco más de ocho horas, por lo que no podrá cumplir con este compromiso. Pero como usted cuenta con la amistad de cuatro colegas y éstos con tiempo disponible para ayudarlo, podría darle a cada uno veinte Luis exámenes usted quedarse Doctor Carlosy Aceves Gutiérrezcon los veinte restantes. Note que a cada de ustedes le tomará sólo cien minutos Departamento deuno Ciencias Computacionales calificar los 20 Universidad de exámenes, Monterreyo sea menos de dos horas.
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Es por ello que la idea de usar una sola computadora para resolver un problema administrativo, comercial o científico está quedando atrás. Con mayor frecuencia uno sabe que determinada empresa o universidad requiere de varias computadoras comunicadas entre sí para responder con mayor precisión nuevas preguntas, pero ¿qué significa el trabajo cooperativo entre computadoras?, ¿cuáles son sus limites, sus ventajas y sus desventajas? El trabajo cooperativo entre computadoras se lleva a cabo a través de dos factores: la unión física de computadoras a través de cables (hardware) y la comunicación de sus procesadores por medio de programas (software), que regulan el paso de información entre las computadoras. Cuando se ha logrado conectar dos o más computadoras de manera que la información fluya entre ellas, entonces decimos que hemos formado un cluster (cluster es el término en inglés para referirse a un grupo) (consúltese el sitio: http://www.pcmag. com/encyclopedia_term/0,2542,t=cluster&i=39852,00.asp). Si este cluster está formado de computadoras con diferentes marcas de procesadores lo llamaremos cluster heterogéneo, y si está integrado de iguales procesadores, cluster homogéneo. Si bien una súpercomputadora y un conjunto de computadoras personales interconectadas, son ambos clusters, existe una diferencia casi abismal entre ambas, ya que la primera cuenta con muchas mejoras que la hacen robusta y confiable, mientras que la segunda requiere de la presencia casi permanente de personal capacitado para que se mantenga en servicio continuo.
Recuerdo cuando hace aproximadamente unos siete años, Elen costo de de estos habla de susun agregados; mientras alguno misclusters anteriores empleos, día nos dijeron que una supercomputadora se puede obtener a partirde deacceso los 90 mil implementarían un nuevo esquema de control a las dólares, cluster de ocho computadoras personales puede oficinasun corporativas. constituirse con siete mil dólares. El control mencionado consistió en que a todos nos tomaron Para una idea del avance la estructura de un cluster,se las dar huellas digitales y las en registraron; posteriormente tome en cuenta que sitendría en losacceso inicioscada de los años cincuenta definió a qué pisos persona; finalmente, un estaba constituido ocho computadoras, los secluster instalaron en las puertas dede cada piso sensores que leían actuales alcanzan 131 mil 172 el la huella y, dependiendo del computadoras tipo de acceso(consúltese que se había sitio: http://www.top500.org/list/2006/06/100). registrado para cada persona, la máquina decidía si abría la Y puerta que la oeficiencia demi unprimer computador en cuanto velocidad,de no. Ése fue acercamiento a la atecnología ancho de banda y almacenamiento de información ha información, y pude ver que consideraba aspectosmejorado biológicos enpara un incrementar factor de cuatro mil veces. ¿Podría usted determinar la seguridad de una organización. el factor de mejora si formamos un cluster con este tipo de computadoras? El día de hoy, las técnicas de identificación a través de las huellas dactilares, a pesar del tiempo transcurrido, siguen Pasemos a otro tipomás de estructura de la computadoras quede siendo ahora la herramienta eficaz para identificación alpersonas. final veremos que resulta crucial para México.
la mascota. Normalmente el microcircuito está conectado a computadoras (consúltese sitio: http://www. un sistema deenlazadas. localización geográficoelconocido como GPS o internetworldstats.com/stats.htm) Global Positioning System. Pues bien, acertó si piensa que el grid másengrande que anterior puede Aplicaciones similares a la mencionada el párrafo diseñarse es usando las computadoras que estánPor enlazadas se han transferido a la seguridad personal. ejemplo, por en realidad ya existen grupos de en medio Brasil, de en Internet; el año 2004, 42 empresarios y sus familias trabajo que llevar lo invitan equipo mientras está usted aceptaron bajoalaprestar piel unsu microcircuito que los mantenía conectado a Internet, (un ejemplo encontrará en el sitio: localizados las 24 horas del día.loEste microcircuito, además, http://setiathome.ssl.berkeley.edu/). permitía almacenar el historial médico, de relevancia para casos de urgencia. CÓMPUTO INTENSIVO MEDIANTE CLUSTERS Y GRIDS YaA raíz paradeterminar este del breve resumen sobreEstados el cómputo los atentados 11 de septiembre, Unidos intensivo, valdría la pena establecer división en cuanto a incrementó los requerimientos de una ingreso al país. A través qué a cabo este esfuerzo en cómputo intensivo a delnivel uso se delleva diferentes lectores biométricos se puede tener través de clusters y grids. un registro personalizado de las entradas y salidas de cada individuo que ha cruzado alguna de las fronteras. Éste es Para esta en división, que de lasinformación descritas otroestablecer claro ejemplo el que considere la tecnología estructuras del cómputo se establecen en el mundode es aprovechada para incrementar la seguridad a través aspectos biológicos. macroscópico; es decir, en nuestro mundo cotidiano, o sea que podemos ver esas computadoras. Piense por PASAPORTES MÁS DIFÍCILES un momento que así como ocurre en DE FALSIFICAR la naturaleza, existenpaís otros mundos, A la par de esto, prácticamente cualquier el día de hoy en particular el mundo microscópico, emite pasaportes que son más difíciles de falsificar, gracias a sea aquél donde a simple vista nos numerosos adelantosoen tecnología de información. Se estima imposible ver que que estos adelantos resultaría lograrán en poco tiempo hacerocurre, que un sabemosquede que “impreso”, también ese aspecto biológico deaunque cada persona para mundo lo compartimos. evitar el mal uso de estos documentos.
Para elloapiense en un cluster compuestohan surgido el ADN y el Junto esta forma de identificación deirisdiez pero ahoraotras formas adicionales en elcomputadoras, ojo, por ejemplo, así como suponga que no están físicamente para corroborar las identidades. Ya en no son parte de la fantasía una misma habitación. ¿Qué le sino parece cómo lo vimos en las películas, son los llamados métodos sibiométricos ponemos tres máquinas en una de identificación. oficina y otras cuatro en otro edificio y De finalmente restantes tres en una hecho, enlas Estados Unidos el seis por ciento de las compañías habitación que está enbiométrica, otro país? lo que supuso un gasto en utilizan tecnología el año 2000 de 110 millones de dólares, y tienen tendencia No se preocupe; teniendo creciente. Europa seguimos sigue el mismo camino, por lo que fomentar hablamosdede unactividades cluster, sólo más polémicos la computadoras, aplicación de la en que estaahora área los es equipos una decisión estratégica de la Uno de los aspectosCuando ese mundo micros-cópico se estudia están interconectados gracias a la tecnología de información en aspectos de bioseguridad está empresa y el centro involucrado. bajo una disciplina denominada telefonía satelital. Y ahora resulta que en la privacidad. Muchas personas se cuestionan hasta dónde microprogramación (para una alguien desea agregar sus equipos a vale la pena aplicar mecanismos como los mencionados, sobre TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN más ser extensa término e este Esto que podemos vistos,del localizados Concluster. el paso de no losdebe años,tener esta ningún no ha sido la única aplicación todo si pensamos endefinición microprogramación, consúltese el sitio:en problema; distancias ya del lugar y momento que se lefinalmente ha dado a las la tecnología de información como una identificados independientemente http://www.pcmag.com/encyclopedia_ noforma son un inconveniente. ¿Pero qué de potenciar la bioseguridad. En la actualidad, es que nos econtremos. Al parecer, el camino por recorrer aún pasaría estos que cuenten se quieren que en los próximos años surjan más comúnsique lasequipos mascotas con un microcircuito que es largo; se espera term0,2542,t=microprogramming&i=4 6918,00.asp ). hasta hoy; sin embargo, el adicionar en realidad otro cluster?independientemente del mecanismos que superen lo hecho permite son localizarlas o identificarlas Bueno, pues a se esta nueva estructura de robos computadoras se lede dilema está en saber cuántas personas aceptarán su uso. lugar donde encuentren. Esto evita o la pérdida denomina grid (grid es el término en inglés para referirse Esta disciplina data de los años cincuenta y se enfoca en la a una malla o red) consúltese el sitio: www.pcmag.com/ programación de procesadores que se encuentran contenidos en chips muy parecidos a los de una computadora, y que son encyclopedia_term/0,2542,t=The+Grid&i=43961,00.asp ). denominados FPGAs (Field Programable Gate Arrays). Para Es decir, a un cluster de clusters lo llamamos grid, y esta más información sobre FPGAs, estructura resulta ser muy interesante, ya que en caso de consulte el sitio: http://www.xilinx.com/products/silicon_ que no contemos con clusters, sí podemos contar con un solutions/fpgas/virtex/ virtex5/ index.htm). grid con el solo hecho de enlazar las actuales computadoras por medio de la telefonía. ¿Para usted cuál seria el grid más SOLUCIÓN DE PROBLEMAS ESPECÍFICOS grande? Le daré una pista: ¿sabe usted que es Internet?, ¿tiene Esta disciplina, aunada a los dispositivos FPGA permiten usted idea del número de computadoras enlazadas a través sustituir la computadora para resolver un problema especifico, y hacer que ese dispositivo efectúe las labores; pero, ¿qué los de Internet? chips actuales no pueden llevar a cabo tareas especificas?, ¿qué éstos no son más rápidos que los que se usan en INTERNET, EL MÁS GRANDE GRID Habrá que responder estas dos preguntas si se pretende que microprogramación? usted encuentre la respuesta. Primero que nada, Internet es un programa (software) que se instala en su computador y Pues resulta que no; esto ¿qué significa? Significa que un chip permite transmitir información entre computadoras por medio de una computadora personal no puede realizar sólo la tarea de la telefonía; la segunda pregunta es mucho más difícil de que usted le encomienda, ya que también tiene que mantener responder, ya que día a día crece el número de computadoras otras funciones de ella, como es verificar que el monitor esté que se agregan a esta red, pero sí podemos estimar esta cifra encendido, o que la impresora funcione adecuadamente; o sea, y sabemos que actualmente existen al menos mil millones de existen numerosas tareas, y como ese chip tiene que atender
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LA CARRERA supercomputadora enOBJETIVO el área deDE la biología. México no figura ciclo: supercomputadoras a un entre los 30 países Primer que dedican asociados proyecto específico,Formar pero esteprofesionales proyecto podría colocar a capaces de utilice servirel cómputo como soporte país que intensivo Además, un FPGA no sólo está programado para una tarea; México como el segundo equipos en ese interdisciplinarios sentido ofrecen una también permite que esa misma función se copie en varias en el área biológica.deLos grids para el comparada desarrollo con dela inversión procesos de ocasiones en el mismo FPGA, de tal manera que puede llevar solución eficiente y económica, biotecnológicos en los sectores de supercomputadoras, como se mencionó antes. a cabo simultáneamente la misma función. salud, agroalimentario, industrial y ambiental. Para que el lector tenga una idea del potencial de desarrollo que GRID EN FASE DE PRUEBA tiene esta técnica, considere por un momento el aceleramiento En este proyecto participan 20 investigadores de distintas Segundo ciclo: incluyendo al Instituto de que un programa lograría con ayuda de un FPGA; si el cluster dependencias universitarias, Formar Aplicadas profesionales competentes, y de Sistemas (IIMAS), donde habitualmente lo ejecuta fuese empequeñecido a tal Investigaciones Matemáticas y emprendedores, Celular (IFC), Instituto de Biotecnología grado que cupiese en un FPGA, y de igual manera, ¿se imagina Instituto de Fisiologíainnovadores de yaplicar las General ciencias de Ciencias (FC) la Dirección el lector lo que ocurriría si dentro de su computadora personal (IBT), la Facultad de capaces genómicas, proteómicas y de Este tuviese decenas de esos FPGAs interconectados, ejecutando Servicios de Cómputo Académico (DGSCA) de la UNAM. bioinformática grid busca enlazar inicialmente a cincopara clusterscontribuir localizados únicamente un programa? al universitarias. desarrollo de los sectores de en estas dependencias Actualmente un primer salud, agroalimentario, industrial para y prototipo de grid está en fase de prueba utilizando BIOINFORMÁTICA INTENSIVA EN MÉXICO ambiental. Hasta ahora hemos realizado una breve revisión sobre la ello tecnología desarrollada en la UNAM y por grupos de biología moderna y el cómputo intensivo, y de cómo estas investigación externos. Fue así como las carreras de Profesiodisciplinas pueden llevarnos a acelerar el descubrimiento nal para Asociado en nuevo Biotecnología evaluar un método de de nuevos medicamentos y, a su vez, a mejorar nuestro Este prototipo servirá Genómica y de Licenciado en entendimiento sobre el funcionamiento de los seres vivos. Y predicción de la estructura y función de las proteínas Biotecnología Genómica fueron Para el año 2008, el grid que conecsabiendo esto, es importante entonces saber qué esfuerzos se desarrollado en la UNAM. aprobadas el Honorable Consejo estar enpor pleno funcionamiento y se están realizando en nuestro país en esta dirección. La última te a cinco clusters debe a ir partir del semestre éste se puedan generando proyectos parte de este documento la dedicaremos a mencionar uno de espera que a partir deUniversitario en agosto de intensivo 2004 y cuyo vezinició más de cómputo en el los proyectos más recientes y ambiciosos que en México se que demanden cadaque será otorgado a través de área de biología. Paragrado lograr integrar a la comunidad científica realizan en estas áreas del conocimiento. la Facultad de de Ciencias Biológicas. mexicana en el uso y aprovechamiento esta tecnología, se ha Ambasbioinformática carreras forman profesionisbiotecnologíaeny cómputo). Aunado alaello, deEsdoble ciclo: “Profesional red mexicana (consulte la página importante aclarar un Asociado punto: lasencomputadoras este constituido tas competentes, Al innovadores nuestro cuenta de conlainstituciones Biotecnología y “Licenciado red en http://rmb.ifc.unam.mx/). mismo tiempo,y se momento noGenómica” pueden sustituir el trabajo en el estado laboratorio emprendedores aplicande genes las investigación y desarrollo dentro endeBiotecnología lasacuales han iniciado proyectos en el estudio de que la expresión los biólogos;Genómica”, sólo ayudan acelerarde el descubrimiento ciencias genómicas, proteómicas y del sector salud (IMSS)enyorganismos agropecuario comprenderán la generación y uso modelo que permitirán evaluar la confiabilidad de nuevo conocimiento. Así, parade la la biología, la computación de bioinformática en los sectores de (INIFAP), con las de cuales nuestra información del ADN sin de los organismos estas tecnologías. es una herramienta; embargo, es necesaria la participación salud, agroalimentario, industrial y universidad mantiene una estrecha para el desarrollo biotecnología. de científicos en de computación para Elresolver los problemas ambiental. colaboración científico-académica. Esteesfuerzos, entorno geográfico, desarrollo México se encamina a transformar asociados a la biología. En industrial este contexto, se empiezan a Con todos estos tipo decon colaboración será otroenfactor y desarrollar socio-económico de nuestro estado forma que se ha venido realizando biología en el país y herramientas útiles para la biología el mejor la Losde egresados de estas y carreras importante nos coloca antecientífico la grancomputacional oportunidad en con ellodesarrollo a la formación nuevos profesionistas científicos planteamiento México. para el adecuado están capacitados para utilizar las de la carrera de generar profesionales capaces de profesional de los alumnos que puedan promover el desarrollo del país en estas áreas. ciencias básicas y aplicadas en la en biotecnología genómica. transformar las capacidades del análisis Nuestra máxima casa de estudios ha emprendido un proyecto solución de problemas en las áreas de profundo de la secuencia nucleotídica (Macroproyecto universitario: Tecnologías para la universidad salud, tecnología y ambiente; pueden El personal docente dede los organismosy para generaciónconsulte la información la computación; la página del que estará adscrito administrar procesos productivos, a este programa cuenta con amplia demacroproyecto tecnologías en más sólidas, social http://dinamica1.fciencias.unam.mx/ptid/ generar nuevos productos y tendrán ende la un formación de recursos y redinformatica/) económicamente en más el cualrentables se planteay la experiencia construcción un amplio sentido humanista y humanos a como nivel de licenciatura, ecológicamente seguras. grid dedicado amás analizar datos de expresión de genes, así compromiso con las necesidades, maestría doctorado, lo cual garantiza para la predicción de la estructura y función de lasyproteínas. eficiencia y productividad de México. una formación académica integral de los EnEste este proyecto sentido, latiene Universidad Autónodos componentes muy importantes: alumnos en el mismo. Nuestro ma Nuevo León y cuenta con alrededor 1) de construcción uso continuo del primer gridinscritos científico programa dividido en dos ciclos: de centenar de el profesores en medio México contemplando desarrollo de softwareestá para el durante biológica el primerde período, los alumnos con gradodede doctor yyproteínas otro tanto análisis genomas y 2)deevaluación Maestros en Ciencias, especialistas en recibirán una instrucción básica para estas herramientas. las distintas áreas del conocimiento desempeñarse como técnico profesional en dedicado laboratorios de la biología molecular e ingeniería Además de ser el primer grid científico a lade desarrollo de biotecnológicos y diagnóstico genética de en México, microorganismos, bioinformática en éste se procesos estarán evaluando molecular de enfermedades hereditarias bioquímica, genética, en medicina tecnologías emergentes el cómputo intensivo como e infecciosas. humana, agrícolas, son losveterinaria, FPGAs en ciencias el diseño de fármacos. Es importante ecología biotecnología, y más de destacar yque actualmente sólo 30 países en el mundo usan En la segunda parte, el alumno recibirá una decena de laboratorios y talleres supercomputadoras dedicadas a proyectos específicos, una formación altamente equipados con infraestructura (consulte la página http://www.top500.org/ para másacadémico-científica para abordar y resolver problemas en su y información tecnologías afines genómica sobre al losárea países y tecnologías en computo (genética, bioquímica, intensivo). Además, biología sólo unomolecular de esos 30 campo. países dedican una todas las tareas y no únicamente la suya, no podrá ser más rápido que un FPGA.
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Doctor Octavio Martínez de la Vega CINVESTAV Irapuato
Un poco de filosofía. La información implica la utilización de un código –si no hay codificación no hay información. Argumentaré que los seres vivos son esencialmente máquinas informáticas. ¿Por qué? Pues los seres vivos, viéndolos de manera muy sintética, están formados de dos sistemas interdependientes: el genético –que contiene y perpetúa la información, y el metabólico/estructural –que se ocupa de capturar materia y energía del medioambiente así como de operar el sistema genético de información. Es el clásico caso del huevo y la gallina, en el cual podemos ver a la gallina como el sistema perpetuador del huevo o viceversa, sin que podamos decidir cuál fue primero. Doctor Ariel Farías Director deinformación Planeación yfuera Evaluación Pero, ¿existe de los sistemas vivos? Mi respuesta es un rotundo NO, del considerando que los En los albores siglo XXI, nuestro país experimenta grandes sistemas informáticos creados pory políticos, que generan retos científicos, tecnológicos, sociales elgrandes hombre son un de cambios parasubproducto los cuales debemos estar preparados. su cultura y por tanto dependientes de sistema viviente ¿Quécoloca seríanla video tecnología en El un proceso de globalización las sinhacer nosotros? un computadoras primer plano; al uso deSimmicroorganismos, células plemente noanimales; serían. sus partes o fracciones pueden generar vegetales, bienes o servicios con el fin de contribuir a una mejor calidad Afirmo que fuera de losactivamente sistemas vivos no desarrollo sustentable, de vida, participando en un existe información. Estudiemos cualquier al mismo tiempo que generan beneficios ambientales, fenómeno natural que no e involucre alimenticios, farmacéuticos industriales. seres vivos; por ejemplo, la erupción de volcán.Nuevo El volcán erupciona en un de un subsistema de Elun CECyTE León, como parte determinado momento por lastecnológica presiones del Estado, se preoeducación media superior del magma la técnicos corteza terrestre; no de biotecnología, que cupa por sobre formar en el área existe, en ningún punto, puedan insertarse en una los transmisión sitios laborales, donde ofrezcan de información. Las Leyes de la Naturaleza simplemente servicios de análisis físico–químico, identificación de microson, existen y procesamiento persisten inalteradas desde ladegran explosión organismos, de alimentos origen vegetal (Big bang). elaboración La Física, Química y demás Ciencias Naturales y animal, de productos fermentados. Todo esto las Biología, lado, esavanzada muy particular a en estudian; empresaslaque operanpor conotro tecnología y prestan este respecto: Todo lo que estudia está relacionado con la importantes servicios en nuestra entidad. información genética y, directa o indirectamente, con el código genético. FORMACIÓN DE TÉCNICOS EN BIOTECNOLOGÍA En forma creciente se presentan requerimientos de recursos REPLICACIÓN OPERACIÓN DEL ADN por el cual el CECyTE humanos conYesta formación, motivo Este código es una leya natural per se; generó Nuevo Leónno responderá estos retos del se siglo XXI; con por un una cierto los orígenes en de la vida, y dicho y parte,componente formando aleatorio técnicos en profesionales biotecnología
componente aleatorio persiste hasta nuestros días con algunas variaciones (código genético nuclear, mitocondrial, etcétera). La molécula que transmite la información biológica es el Ácido Desoxiribo-Nucleíco (ADN); la secuencia de bases (A, T, G o C) a lo largo de esta molécula determina qué proteínas serán sintetizadas en la célula y, por su parte, las proteínas operan el sistema metabólico/estructural de los seres vivos, incluyendo la replicación y operación del ADN mismo. ¿Qué fue primero, el ADN o las proteínas? La respuesta parece ser ninguna de las dos moléculas, sino el Ácido RiboNucleico (ARN); la molécula que sirve como intermediaria y operadora de la información biológica, interviniendo en la trascripción de la información al llevar a cabodedos papeles vitales: La copia de estableciendo una unidad actualización profesional en esta la información presente en el ADN (ARN área. mensajero) y el reconocimiento del código genético (ARN de de transferencia). El modelo curricular será con un enfoque aprendizaje, Los genes son segmentos que asignaturas de formación básica y propedéuticade de ADN educación contienen la de información para formar media superior y un conjunto módulos de formación una proteína. Unnormas gene está profesional tecnológica, basada en de constituido competencia no de solamente por laborales. el segmento que con diferentes cuadros competencias codifica a la proteína, sino también por señales le indican a la célula cuándo El modelo será flexible, conque entradas y salidas laterales, con y cuánto se debe transcribir; es normas decir, un diseño de módulos específicos elaborados con las los genes tienen dedel prendido/ de competencia laboral evaluadas porcontrol expertos sector de apagado y “volumen”. biotecnología. Esto es, qué tanto se deben transcribir; qué tanta proteína se debe sintetizar en un momento particular del desarrollo y un tipo específico de célula. El desarrollo y diferenciación de un embrión a partir de El plan estudios tiene la siguiente paraenormemente atenderse una soladecélula indiferenciada es estructura un concierto en seis semestres complicado de genes que se prenden, se apagan o cambian de “volumen” de trascripción, diferenciando a las células mil 200 horas de actividades 20 asignaturas de formación básica lo que finalmente resulta en para formar tejidos y órganos, de aprendizaje un individuo extraordinariamente complejo. La clave: La 6 asignaturas de formación 480 horas de actividades información presente en el ADN. Esta visión de la vida tal vez propedéutica de aprendizaje parezca demasiado reduccionista y mecanicista, pero notemos que5 módulos no se deniega que para la completa comprensión mil 200 horas de actividades del formación profesional de aprendizajelas propiedades fenómeno de la vida es necesario comprender
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emergentes de estosDEsistemas así como su interacción con organismos; simplemente se toman los mejores individuos (los PROFESIONALIZACIÓN LA el medio ambiente: simplemente sintetizo un problema muy más productivos o resistentes) como padres de la siguiente CIENCIA GENÓMICA generación. Éste es un proceso que toma muchas generaciones complejo. Estamos viviendo una época de grandes para producir resultados. ¿Qué pasaría si pudiéramos hacerlo e innovadores descubrimientos sobre lo de un solo golpe; por ejemplo, modificando la información de ES LA BIOINFORMÁTICA? que ¿QUÉ representa, quizás, el patrimonio Biología, la más La importante de Computación la naturaleza yy la delInformática se unen para los genes del maíz para que la planta crezca mejor en suelos formar una sola disciplina: la Bioinformática, que algunas pobres? ser humano: el genoma de las especies. veces es llamada también El conocimiento y análisis de laBiología totalidadComputacional, cuando se de analizar los datos La materia de estudio; En general, cuanto mejor comprendemos un sistema, de latrata secuencia nucleotídica delacumulados. material es decir, que estudia la Bioinformática son secuencias más rápida y eficientemente podemos modificarlo, y la genético de los un datos organismo, representa de ADN (proteínas). lo que se yhaaminoácidos denominado ciencias Sobre dichas secuencias Bioinformática se ocupa de almacenar, analizar e interpretar hay mucho que decir, pues son los ladrillos con los que están la enorme cantidad de resultados que estamos obteniendo en genómicas. forma de secuencias de ADN. Mencionaré algunas de las tareas construidos los seres vivos. que realizo como bioinformático: Identificación de secuencias. Los descubrimientos realizados por diLas técnicas de generando secuenciación masiva de ADN han avanzado Cuando se obtiene una secuencia de ADN de algún organismo cha disciplina están un nuevo enormemente en los naturales, últimos años, paradigma de las ciencias que, y como resultado de ello necesitamos saber qué gene representa; esto lo hacemos se tienen actualmente más de 32de millones de secuencias de encontrando secuencias parecidas en las bases de datos por al madurar, impulsarán el desarrollo ADN que contienen máslos deámbitos 38 mil millones de bases (A, T, nuevas tecnologías en todos y C) depositadas el banco de datos de genes (GenBank, del G quehacer humano, en principalmente vermedicina, referencia)industria, y disponibles para ser revisadas por cualquier en la agricultura, persona. Parageneral, darnos alimentación, una idea del número de caracteres ganadería y, en depositados, éstos áreas. serían suficientes para escribir más de por mencionar algunas cuatro millones de artículos como éste. Entre las secuencias depositadas se encuentran los genomas completos del ser Las ciencias genómicas se encuentran en humano, ratón, del arrozcomo y de un los límites dedel ciencias básicas la sinnúmero de bacterias y otros bioquímica, bichos. ¿Por biofísica, qué coleccionar estas secuencias? genética, biología molecular, ciencias computacionales salud, lo cual incidirá en la comprensión, en biología, genética, bioquímica, ecología, matemáticas y bioinformática, UTILIDAD DE LA BIOINFORMÁTICA e informática y fisiología. Desde el diagnóstico y posible terapéutica. que desgraciadamente, están ausentes Si un reparardel un televisor, necesita tener punto de radiotécnico vista de laquiere evolución de los planes de estudio de licenciatura el diagramalasdeciencias los circuitos que loGENERACIÓN componen. Necesita DE NUEVAS conocimiento, genómicas del área biológica que se ofrecen información entender cómo funciona el aparato BIOTECNOLOGÍAS han esta cimentado las para bases para la y poder repararlo. Hasta cierto punto con losparte, seres las vivos Por otra ciencias genómicas actualmente en nuestro país. transcriptómica proteómica; esto es, es el mismo de caso: queremos de entender cómo funcionan podrán incidir, de manera directa, en el conocimiento losSiproductos programa Anotación Esta BLAST. propuesta obedecedea secuencias. la necesidad(Para modificarlos necesitamos su planoelmaestro; su medio del estudio es dedecir la biodiversidad desde esosygenes a nivel de RNA y proteínas, conocimiento científico a partirprofesionales de una secuencia, nuevos en es genoma, constituido por toda la información presente en sus hastaobtener plantas y de formar respectivamente, y, finalmente, la microorganismos desempeña la célula, en el funciones área biológica, que en responden a qué moléculas de ADN. De momento tenemos ya la información de necesario animales. Sin embargo, una de saber las qué Biología de Sistemas que representa parte de ésta y a qué procesos moleculares los grandes retos de las fronteras está genomas completos podemos, con muchas más herramientas aplicaciones muy importantes seráse encuentra el conocimiento del yfuncionamiento asociada); a esto se anotación funcional. delelallama biología en el nuevo milenio. quedehace tres décadas, ponernos a descifrar cómo funcionan concentrada en la generación de nuevas global la célula. Por otra parte, las los seres vivos. Conocemos al momento, con certeza, elacódigo biotecnologías nivel industrial, por el Para cumplir con la tarea del diseño y ciencias computacionales e informática Armado de genomas. Cuandode sela quiere conocer elaboración propuesta de el la genoma nueva de que indica qué aminoácido en determinada posición demicroorganismos manejo adecuado de los (bioinformática) contenderán con va el reto un organismo; ejemplose deinstauró una bacteria, se obtienen millones un grupo de trabajo una proteína; códigoy es una simple tabla relaciona útiles al que humano. Igualmente, en laporcarrera, de definir, ordenar,este manejar descifrar pequeñas partes de su genoma, alrededor de 700 pares integrado por de dieciséis profesores de bases con cada uno de los aminoácidos. elaboración no sólo dede metabolitos la tripletes información de de lasADN secuencias bases. Es necesario entoncesde armar o ensamblar el genoma, provenientes las siguientes facultades: La partepara del analizar, código sobre la cual tenemos mucho importantes enmenos salud yde terapéutica, genómicas, comprender consiste en solucionar un enorme rompecabezas cuyas Ciencias Biológicas, Ciencias Químicas, certidumbre se refiere a las señales que indican cuándo y lo cual vacunas, anticuerpos, hormonas, y plantear preguntas relevantes para las como piezas sonsino los pequeños fragmentos de ADN y que podemos Agronomía, Medicina, Medicina cuánto se va a transcribir un gene: Las señales de prendido, inmunomoduladores y antibióticos, ciencias biológicas. encontrando cuáles segmentos se y sobrelapan entre sí. Veterinaria y Zootecnia de la Secretaría apagado y “volumen” de los genes. también en suplementosarmar alimenticios aminoácidos, vitaminas y Académica, todas pertenecientes a la El impacto de las ciencias genómicas como ¿QUIEREStales SABERUANL. MÁS? es tremendamente importante nuestra así vidacomo diaria; proteínas, en procesos será Esto de tal magnitud, que ninguna de para tratadoy de por ejemplo, mayoría de los tipos decomo cáncer aquejan ade He la que elaboración bebidas la dar una muy sucinta introducción al campo las disciplinas o la ramas de las ciencias del yanálisis secuencias de BIOTECNOLOGÍA ADN y proteínas; si estás los humanos descomposturas en las señales informáticas DE LA biorremediación de suelos cuerposde INICIOS naturales podrá son estar exenta de su interesado(a) más de este campo, posiblemente el (genéticas) que les indican a las células cuándo cuántoimportantes GENÓMICA de agua. No ymenos sonen conocer influencia. Por ejemplo, la elaboración paraDebe comenzar sea el sitio red del reproducirse. Si estas se “descomponen” lasimplicaciones células se mejor destacarse que enlala era de Centro la también las éticas,lugar legales de los perfiles de RNAsseñales y Proteínas, Nacional para la Información Biotecnológica o National Center reproducen produciendo tumor que de Biotecnología Genómica fue inaugurada y socialesun que emanarán estos nuevos resultantes de indiscriminadamente, la expresión de los for Biotechnologyen Information (NCBI) de los puede bajo ser maligno. México precisamente unEstados par de Unidos: los genomas distintas condiciones, conocimientos y de su aplicación www.ncbi.nlm.nih.gov/. En este sitio encontrarás en unaesta enorme profesores que participaron permitirá conocer, de manera integrada, de información Bioinformática afines; SELECCIÓN ARTIFICIAL tarea: elsobre profesor Hugo A.y áreas Barrera un programa la fisiología, lo cual impactará en nuestra La implementación de cantidad la liga www.ncbi.nlm.nih.gov/About/primer En otropara contexto, cantidad yde calidad de alimentos que en particular y la doctora Diana Reséndez académico que englobe todas lasen Saldaña capacidad hacer la ingeniería acceder aPérez, una cuando introducción comprensible de estos los seres vivos está gobernada, en última crearon en 1999 el Centro y instancia, disciplinas puedes involucradas vías producen metabólicas. La comparación de ciencias por sus genes. La domesticación animales yde tópicos. la aplicación las ciencias de Biotecnología Genómica, por lo que su la expresión genética entre estados deenespecies vegetales en nuestrorepresenta beneficio ha pordemanda selecciónla adquisición de visión y experiencia nos fue de enorme genómicas, normales y patológicos un procedido artificial, sin entender bien a bien de los Comentarios: valor. También es de destacarse que se conocimientos, habilidades y destrezasomartine@ira.cinvestav.mx importante avance en las ciencias de la el funcionamiento
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Mary Pat Moyer.
Tiene un doctorado en Microbiología, con énfasis en virología, de la Universidad de Texas en Austin. Estudió Biología en la Universidad de Florida Atlántica. Moyer es reconocida en el campo científico y biomédico, además de ser considerada como una líder en el negocio de la tecnología. En 1993 fundó la compañía de Innovación en Ciencias de la Vida, INCELL Corporation, luego de contar con más de 20 años de experiencia como científica académica, como directora del Centro para Biotecnología Celular Humana y profesora en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas, en San Antonio.
en todas áreas deSan lasAntonio ciencias naturales. Estos contó con la asesoría dirige de miembros de Instituciones Actualmente la compañía INCELL y esexternas, fundadora yy retos presidenta de la las Asociación como el Austin Instituto del de Seguro Social (IMSS) y del nuevos descubrimientos se iniciaron a fines del siglo XX, paraMexicano las Ciencias la Vida. Instituto Nacional de Investigación Forestal y Agropecuarias específicamente en 1995, con la publicación de la secuencia nucleotídica genoma la Cells. bacteria Haemophilus (INIFAP).Ha Los integrantes grupo poseen experiencia publicado másde de este 200 trabajos científicos y es co autora del libro del de texto Colon de Cancer influenzae. Hoy alcanzados en día, después de casi complementaria diferentes aspectos de relevancia para También en ha recibido importantes reconocimientos por diversos logros a lo largo deuna su década de intenso las ciencias genómicas, y llevaron a cabo las siguientes trabajo multidisciplinario entre la biología, bioinformática carrera. y matemáticas, conocemos la secuencia del genoma de más actividades: de 20 organismos eucariotas, incluyendo el humano (Homo I.- Consulta de opinión con investigadores expertos en sapiens), el protozoario responsable de la malaria (Plasmodium biología, medicina, biología molecular, bioquímica, genética, falsiparum), mosquitos vectores de enfermedades (Anopheles biotecnología industrial, biotecnología vegetal, biotecnología gambiae), levaduras productoras de cerveza y vino ambiental y biotecnología animal. Asimismo se contó (Saccharomyces cerevisiae), la mosca de la fruta (Drosophila con la participación de pedagogos especialistas en diseño melanogaster), el ratón (Mus musculus), plantas como el maíz (Zea mayz), el arroz (Oryza sativa )y más de 80 bacterias, curricular y pedagogía. tanto patógenas como benéficas para el humano, plantas y II.- Acopio y análisis de información de programas similares animales. que inician actividades en otras partes de México y del IMPACTO EN LA BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL mundo. Esta información ha abierto la oportunidad de incrementar el III.- Reuniones de subgrupos de trabajo por área de conocimiento sobre el papel de cientos de genes involucrados experiencia para la integración primaria de los planes de en procesos patológicos, no sólo en el humano y en especies de importancia agropecuaria y forestal, sino también en la estudio. detección oportuna de patógenos en alimentos de origen Doctor Marco Rito-Palomares IV.- Realización de un total de 20dereuniones Centro de Biotecnología / Tecnológico Monterreydel grupo vegetal y animal. Asimismo, su impacto en la biotecnología (alrededor de 90 horas) para lograr la articulación entre tradicional y del ADN recombinante es una enorme veta las diferentes áreas de experiencia y redacción final de la que está a la vista para el inicio del presente siglo y abre la oportunidad de nuevas tecnologías para el adecuado propuesta. tratamiento de enfermedades y mejoramiento en la calidad y Estas actividades se realizaron entre julio 2003. cantidad de alimentos más seguros. xiste un considerable interés en ely noviembre desarrollodede Para la elaboración delpara proyecto se en consideró Orgánica vacunas diseñadas operar el área la deLey terapia y el Reglamento General de la UANL demás reglamentos y Nuestra institución, sensible a estos cambios y acorde con humana. La necesidad urgente de yestablecer pruebas sus principios fundamentales de la generación, preservación disposiciones vigentes en UANL. clínicas aceptables hala restringido la investigación y difusión del conocimiento, así como al amparo de su marco básica al establecimiento de métodos selectivos y escalables de referencia de desarrollo plasmado en la Visión UANL paraFUNDAMENTACIÓN la recuperación de candidatos de vacunas que puedan 2006 y Educación para la Vida, decidió, en función de su El enorme cúmulo de información de lade secuencia nucleotídica ser eficientemente integrados a esquemas producción para del genoma de en diversos organismos generado en la última enorme potencial distribuido en las distintas Facultades del obtener productos un estado adecuado para validación, década, ha provocado una verdadera revolución de conceptos área biológica, afrontar el enorme reto de formar la carrera formulación y presentación final.
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desarrollo de esta vacuna se utilizan las llamadas partículas pseudo-virales, las cuales están compuestas de las proteínas estructurales del virus, pero sin su material genético. Se producen a partir de las proteínas estructurales expresadas en sistemas recombinantes. En el caso particular de la vacuna contra el virus del papiloma humano, se propone la producción de la proteína estructural del virus denominada L1, que se encuentra en mayor proporción. Roberto Lagarda Lagarda Nació en San Bernardo, Sonora. A lo largo de su carrera profesional ha desarrollado trabajos El proceso de producción en sistemas de en los campos de la docencia y la administración educativa, tanto en el sector público como en se encuentra establecido. instituciones privadas. Ha ocupado importantes cargos, como lafermentación Dirección del Colegio Nacional de Sin embargo, el proceso recuperación Educación Profesional Técnica (CONALEP). Actualmente es coordinador nacional de los de Colegios y purificación típicamente utilizado de Estudios Científicos y Tecnológicos (CECyTEs). involucra numerosas etapas de proceso, de las cuales destacan: ruptura Yoloxóchitl Bustamante mecánica, fraccionamiento, lavado, Es ingeniera bioquímica egresada de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, y doctora en centrifugación, disolución y purificación Ciencias con especialidad en Bioquímica, grado de la misma escuela del IPN. Es diplomada en etapas cromatográficas. Alta Dirección de Empresas del IPADE, y en Finanzas para noutilizando Financieros del ITAM. En el IPN Como consecuencia, se obtiene un proceso que se desempeñó como profesora por más de 15 años, tiempo durante el cual también trabajó en resulta prohibitivo para llevarse a nivel investigación, principalmente en fisicoquímica de las proteasas vegetales. En el mismo instituto comercial generaren cantidades también trabajó en el área administrativa y a partir de 1978 laboró en elo bien ramopara industrial la suficientes para pruebas clínicas, farmacéutica en empresas nacionales y extranjeras. principalmente por cuestiones de bajo rendimiento y altos costos de inversión Brian R. Shmaefsky y operación. En este contexto, el uso de Cuenta con varios grados de estudios; es maestro en Biología por la Universidad del sur estrategias de integración de de procesos Illinois, doctor en Bioquímica de Plantas por la Universidad de Illinois y en Ecología y Limnología utilizando técnicas novedosas como el Laboratorio Colorado. hace 12líquido-líquido años trabaja como extracción con fases sugeridosMontaña para esteRocosa tipo deen procesos. Lo Desde Para el desarrollo ende procesos Biológico profesor de Biología en Kingwood College. biotecnológicos eficientes y escalables anterior resulta en una enorme limitante acuosas y el uso de lecho fluidizado [3], que permitan obtención de productos en el desarrollo de bioprocesos, debido resulta en procesos compactos y fácil de biológicos tales como vacunas, han a que esta etapa es la más costosa de implementar a escalas comerciales. Ana Lorena Guevara sido propuestos y utilizados distintos todo proceso biotecnológico y define la Es fitotecnista de la Universidad de Costa Rica. Inició su carrera como investigadora en el Ministerio sistemas de expresión. De estos sistemas viabilidad económica. Con la finalidad VACUNA CONTRA EL ROTAVIRUS de Agricultura y Ganadería en la Dirección General Forestal y la Dirección de Investigaciones INFANTIL de ilustrar losel retos desde el punto de expresión, destacan las bacterias Agrícolas. Actualmente labora en Instituto Nacional de Biodiversidad, donde se desempeña manera similar, la producción dePrograma vista dedeingeniería de bioprocesos (la más utilizada es E. como Coli), funcionaria levaduras, del Bioprospección y gerente delDe Programa de Apoyo al Desarrollo de un candidato de vacuna contra el involucrados en el desarrollo de células de insectos, células animales y del uso de Biodiversidad por Pequeñas Empresas y Comunidades INBio-BID. vegetales. La selección del sistema de un proceso para la producción y rotavirus infantil utilizando esquemas expresión se basa en diversos factores, particularmente la recuperación de prácticos de fácil aplicación genérica, vacunas, en este artículo se discutirán resulta interesante, debido a que más tales como la productividad del proceso Youcef Mentalecheta de medio millón deUNESCO niños ymueren dos Europea, casos ilustrativos: para resultante, la estabilidad presentación Es yexperto en la Unión miembro los delprocesos Comité de Evaluación Educativa de la anualmente víctimas enfermedades obtención de de unaeducación vacuna potencial (i) países. del producto y la complejidad del lade asesor internacional evaluación en varios A lo largo de su de carrera ha gastroentéricas causadas por rotavirus. para el cáncer uterino utilizando sistema de recuperación y purificación. desempeñado importantes cargos:cérvico Por ejemplo, de 1984 a 1995 fue secretario del Programa este caso tambiéndel se ministro propone el uso E. Coli como sistema de a En En el caso particular de plantas, se puede lade bacteria Intergubernamental la UNESCO; anteriormente, de 1980 1983 fue consejero expresión [1] y y(ii) el rotavirus, seleccionar el sitio específico de la planta argelino del Plan para la Tecnología lascontra industrias avanzadas.de proteínas estructurales, en particular (raíz, fruto, semilla, tallo, etcétera) donde utilizando células de insecto como las proteínas VP2 y VP6 a fin de obtener partículas pseudo virales de doble capa se desea expresar la potencial vacuna. sistema de expresión [2]. Wagner que generen una respuesta inmune En el caso particular Edgar de las vacunas Es profesor de la Universidad de Freiburg en el Instituto de Biología en administren el Departamento de cuando IIse vía nasal. En VACUNA CONTRA EL VIRUS DEL formadas por proteínas estructurales, Fisiología las Plantas; en la HUMANO misma institución, desde 1993este es caso encargado de las particular, la relaciones optimización del PAPILOMA la producción y purificación dedeestos internacionales de estudio. Es también presidente la Sociedad Internacional de Endocitobiología, proceso de producción por fermentación El primer caso involucra la de producción productos a nivel comercial no es algo sección alemana desde 1998.vacuna en contra del virus del de este candidato de vacuna utilizando de una trivial. papiloma humano tipo 16. Este caso células de insecto se encuentra en En particular, la recuperación y resulta interesante ya que la presencia desarrollo. purificación de vacunas o candidatos de este virus se ha asociado con el de vacunas representan la etapa de desarrollo del cáncer cérvico uterino. Sin embargo de igual manera la proceso más crítica y que poca atención Anualmente, más de medio millón recuperación y purificación de las ha recibido. Existe poca información de casos de este tipo de cáncer son proteínas que formarán la vacuna es sobre los esquemas de recuperación reportados mundialmente [1]. Para el una etapa que necesita optimizarse si
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se pretende buscar una aplicación a escala comercial. Las etapas típicas de recuperación y purificación involucran operaciones difíciles de llevar a niveles de escalamiento comercial y altamente demandantes en tiempo. Tal es el caso de esquemas de ultracentrifugación que aún se utilizan. Al igual que en el caso previamente descrito para la obtención de la proteína L1, la implementación de esquemas de proceso novedosos permite el establecimiento de sistemas de recuperación que simplifican enormemente la maJuan López de Silanes. Es licenciado en Administración de Empresas, egresado nera tradicional como sede recuperan los la Universidad Iberoamericana, y maestro en el mismo campo, por el Instituto candidatos de vacuna y demuestran elde Alta Dirección de Empresas. Actualmente es presidente del Instituto Panamericano potencial de aplicación comercial Bioclon, ypara ha ocupado importantes puestos, como la presidencia de la Cámara este tipo de productos. Nacional de la Industria Farmacéutica y de la Asociación Nacional de Fabricantes de Medicamentos. INVESTIGACIONES PARA DESARROLLO DE VACUNAS Es importante mencionar Carlos que lo anterior Camacho Gaos. Estudió Economía en el Instituto Tecnológico Autónomo de corresponde a dos casos México, comunes(ITAM), de la y en Georgetown University, en Estados Unidos; se especializó en problemática que desde eleconomía punto de vista regional y urbana, finanzas públicas y economía monetaria. Actualmente, de ingeniería de bioprocesos la ejecutivo y director general de AgroBio México; es fundador y director es elenfrenta presidente producción de vacunas. general de Premium S.C. desde 2001, y de 1990 a 2000 ocupó la Subsecretaría de Pesca en la Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca. Es inevitable pensar que en la medida tos utilizando estrategias de bioingeniería novedosas. La competencia entre las que se definan esquemas adecuados empresas por sacar al mercado nuevos productos farmacéuticos las obligará a buscar estrategias para el desarrollo dede bioprocesos. La necesidad de producción de una manera Rafaeleficiente, Gual Cosío. Es ingeniero químico. Ocupa el cargo director ejecutivo de la de estrategias quede ayuden a reducir el tiempo Farmacéutica, de escalamiento y de transferencia rápida, y atractiva económicamente, Asociación Mexicana Industrias de Investigación organismo dedicado de tecnología para facilitar la implementación industrial de los nuevos bioprocesos se logrará la aplicación genérica de los a fortalecer la imagen de la investigación en la industria farmacéutica y difundir los resultará cada vez más evidente. beneficios de las vacunas a cada vez avances enmás este campo. poblaciones. PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS A pesar de que resulta imposible predecir La industria farmacéutica demandará procesos biotecnológicos que le permitan la el futuro, y más aún en esta disciplina recuperación y purificación de productos tales como vacunas mediante el uso de de crecimiento explosivo, es posible tecnologías escalables y eficientes y profesionistas capaces de atender los evidentes anticipar que la tremenda cantidad retos de la industria biotecnológica presentes y futuros. No existe duda que el de investigaciones y proyectos que desarrollo de vacunas con esquemas adecuados de ingeniería tendrán un importante se llevan a cabo en la actualidad en el impacto sobre la calidad de vida de los seres humanos. área de desarrollo de vacunas, tendrán gran impacto en la sociedad, en la calidad de vida de los seres humanos, en la tecnología y la industria en las Doctora Yolanda Gutiérrez Puente REFERENCIAS: próximas décadas. Facultad de Ciencias Biológicas / UANL [1] Rito-Palomares M and Middelberg A. Aqueous two-phase systems for the E-mail: yogutier@hotmail.com recovery of a recombinant viral coat protein from Escherichia coli. J Chem Resulta inevitable considerar que los Technol. and Biotechnol. 77: 1025-1029 beneficios desarrollo Además, En (2002). este contexto, son fundamentales debemos estar conscientes no losasociados desafíos queal enfrentamos de vacunas que nosdebrindará los habitantes este paíslaes bioel de que vivimos en un país de gran también la restauración y protección del [2] Benavides J, Mena Cisneros Palomares A and Ritotecnología en el presente siglo, necesa- diversidad; ambiente.O T, ¿Cuales son Llas disciplinas es decir, en J,una tierraM, Ramirez de proporcionar a la población Palomares M. Rotavirus primary recovery from the insect cell riamente provocarán un interés pueden ayudarnos a enfrentar por mares con granlike-particles variedad que -que actualmente rebasa crecienya los delimitada in aqueous two-phase systems. J Chromatography (2006). te de las empresas farmacéuticas y bio- de plantas, estos desafíos?B.La biotecnología es una animales y microorganismos, cien millones y se incrementará a razón detecnológicas. un millón de habitantes por año muchos de los cuales se originaron en de ellas, ya que está relacionada con el Rito-Palomares M, Practical applicationde of aqueous de two-phase tecnologías proceso y y no existen en otros sitios, desarrollo durante los próximos 20-, los servicios México [3] to processindustrial development theproducto, recovery acordes of biological interés fundamental retouna de dichas con elproducts. ambienteJ en que el desarrollo debefor de y El condiciones necesarios ypara vida por lopartition Chromatography B, 807, 3-11 (2004) los sectores agrícola, pecuario, marino, compañías estará enfocado la conservación y explotación digna, incluyendo alimentosfuertemente sanos y considerar en el desarrollo de procesos eficientes nutritivos, medicamentos y servicios de de la biodiversidad y las características salud, industrial, electrónico, minero y y escalables que les permitan sacar propias de nuestra cultura. de nuevos materiales. salud. rápidamente al mercado nuevos produc-
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Asimismo, se ha discutido mucho sobre la importancia de la conservación y gestión de los recursos vivos del planeta: “la biodiversidad”. Por un lado, la diversidad biológica representa una gigantesca reserva de material genético, en su mayoría inexplorada; y por otro lado, los países ricos en biodiversidad son los menos desarrollados, y, al no poseer los medios tecnológicos para explotar esta riqueza, se encuentran en desventaja frente a los países desarrollados, a pesar de tener el legítimo interés de que la comunidad internacional valore sus recursos vivos, y que se vean compensados de un modo justo por su conservación y su disponibilidad para la humanidad.
y medidas de bioseguridad, sino que por el desequilibrio que existe en la distribución de las capacidades científicas y tecnológicas entre los países, se puede mantener, y hasta incrementar la desigualdad que existe entre los países en vías de desarrollo y los desarrollados, pensando que los primeros no cuentan con la capacidad para la apropiación y desarrollo de estos nuevos conocimientos.
RETOS PARA LA SOCIEDAD MEXICANA México también enfrenta estos retos, y debe poder proporcionar a sus habitantes servicios y condiciones necesarios para una vida digna. Somos más de 100 millones de mexicanos con demandas por alimentos seguros y nutritivos, por medicamentos y servicios de salud modernos y eficaces, un GRANDES DESAFÍOS DE Bruce Holm. El doctor Bruce Holm es directormedio ejecutivo del limpio, Centrouna de industria Excelencia en ambiente vigorosa y productiva y LA BIOSEGURIDAD Bioinformática Ciencias de la Vida, de la Universidad Búfalo, en Nueva York, y está simultáneamente cuidadosa con convencido el uso sustentable de nuestra De lo anterior, podemosyver dos grandes desafíos dignos de de mediante la bioseguridad colaboración entre las institucionesbiodiversidad. educativas, losEstos institutos investigación, temasde representan retos extraordinarios destacar de en que el marco de la y la biodiversidad. las se agencias y la industria, el centro que dirige podrá transformar la terapéutica para la sociedad mexicana, que El primero refieregubernamentales al cambio del siglo XXI. debe enfrentar y resolver de tan vertiginoso que producen las manera inteligente, creativa metodologías de la biotecnología el las centro que dirige trabaja en colaboración con otras instituciones para y desarrollar respetuosay con el medio moderna,Actualmente, que es una de áreas evaluar el uso de aproximaciones no invasivas a las enfermedades cariovasculares, específicamente ambiente. del conocimiento científico de en un nuevo sistema más relevante evolución en de las imágenes que pueden detectar problemas cardíacos en diez segundos, en al método México,invasivo por ser un país megadiúltimas contraposición décadas y que mayor tradicional de insertar un catéter en el cuerpo, un procedimiento que puede horas. verso, está obligado a desarroimpacto ha tenido entardar el desarrollo llar su propia investigación, de distintos sectores de la trabaja también Amgen y en el área de particularmente sociedad,Elycentro que sin duda, está en la producción de drogas, con asociados tales como Invitrogen, Biogen. En el caso específico de Invitrogen, Holm asegura que aporta material de crecimiento celular la biotecnología, la cual debe produciendo grandes cambios para que la investigación biotecnológica, a fin de mantener su planta de 500 trabajos en servir Grand Island, y manejo y prepara el en el entorno rodea al sector añadir probablemente 200 empleos más. servación de sus recursos bioagroalimentario, que, si bien lógicos, indispensables para el genera nuevas oportunidades, mantenimiento sustentable de los también representa una gran ecosistemas regionales, nacionales amenaza para los actores y globales. La biodiversidad es vinculados al campo. El segundo riqueza renovable, que debe ser es la preservación de la agricultura utilizada de manera sustentable, nacional y el cuidado del medio no sólo para resolver problemas ambiente, de la biodiversidad de actuales de la nación, sino las especies autóctonas y de la también, con ayuda de la biotecsalud de los humanos. nología y en un concierto sustentable, transformar a En cuanto al primer desafío, nuestro país en líder mundial en la actualidad, es muy difícil exportador de tecnología y proimaginarnos un mundo sin ductos biotecnológicos de alto ciencia y tecnología. Todo el conocimiento que se produce tiene grandes repercusiones valor agregado. Sin embargo, México tiene que enfrentar no solamente a nivel local, sino incluso macroeconómico e riesgos que otras regiones de menor diversidad biológica no Doctor Antonio Alí afecta Pérez Maya inevitablemente significativamente a las pequeñas tienen. He aquí el gran desafío, ¿Qué se debe hacer?: Doctora Elva Teresa Aréchigalas Carvajal economías, particularmente rurales. Se trata de un cambio Doctor Hugo A. Barrera Saldaña que se dirige, en el largo plazo, hacia el predominio del ¿Debemos apoyar decididamente la investigación científica conocimiento científicoy yBioinformática tecnológico, con Laboratorio de Genómica de laefectos ULIEG en las nacional en biodiversidad? Facultad de Medicina / UANL actividades económicas de los pueblos, con notables impactos ¿Debemos apoyar el desarrollo de la biotecnología hbarrera@fm.uanl.mx en los procesos de desarrollo y bienestar humano, sobre nacional? todo en la agricultura y el medio rural de las economías en ¿Debemos apoyar el desarrollo de la capacidad para analizar y evaluar las múltiples implicaciones del uso de la desarrollo. EN LOS ALBORES DE LA BIOINFORMÁTICA biotecnología moderna? o con ellas reglas de deltodo entendimiento La Este bioinformática es un área de conocimiento, investigaciónestácomputacionales ¿Debemos prohibir desarrollo lo anterior? y desafío, generado por el nuevo interdisciplinaria que una interfase las apreciación de datos biológicos, y la comparación de estos con determinado por unaconstituye nueva revolución científica yentre tecnológica, datos afines almacenados distintos de datos. ciencias biológicas y las computacionales. Si labien algunos deotros Con respecto al segundo en desafío, la bancos preservación de la que se piensa que daría a la agricultura posibilidad definición nacional más general la ubica del como el estudio de la restringen rango desuficientes estudio alenmanejo y yanálisis y el cuidado medio ambiente, de la producirsualimentos cantidad calidaddeparaUnaagricultura biológica, utilizando teoría de lay información, bases de datos principalmente, realidad biodiversidad de las especieslaautóctonas de la salud de alimentar a de las secuencias futuras poblaciones, peroenabre nuevosinformación y matemáticas. posee un sentido es la de fusión de lasdetécnicas los humanos: Experimentar con organismos genéticamente paradigmas, nomás sólo amplio; en términos requisitos inocuidadcomputación
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La necesidad de descifrar la inmensa incorporación de computadoras en este sobre campos tan variados como la sacantidad de información revelada proceso de investigación. El uso de las lud humana, la agricultura, el ambiente, modificados (OGMs)por provoca grandesdelpreocupaciones computadorase para resolver cuestiones la energía y la biotecnología. principalmente el proyecto incertidumbre de diversos de la población, incluidos comenzó con el desarrollo Genoma Humano, hasectores impulsado el biológicas miembros de ladecomunidad científica, sobre en los y su aplicación en el MINA DE INFORMACIÓN algoritmos desarrollo la Bioinformática. El detodo efectos a largo plazo sobre la biodiversidad, que aún no se de las interacciones de PARA DESCUBRIMIENTOS ADN, la molécula que atesora el código yaentendimiento dispone una ecología capaz de frente a la los procesos biológicos y las relaciones BIOLÓGICOS de lade vida, controlapredictiva directamente la hacer complejidad la cuestión. de la vida y filogenéticas entre diversos organismos. Las bases de datos biológicos son biología de fundamental archivos de datos que son almacenados determina las particularidades de cada Los ecólogos hanEs señalado defectos la concepción de manera uniforme y eficiente. Estas SISTEMAS INFORMÁTICOS organismo. por ello que eny carencias el caso en y metodología empleada losvariaciones estudios de UTILIZADOS evaluación de bases contienen datos de un amplio particular del humano,enlas riesgo de mutaciones los ensayos de campo con lasADN plantas transgénicas,los sistemas informáticos espectro de áreas de la biología Básicamente, y las presentes en el obligando a que se revisen estas metodologías llevando a una en este campo son: Bases molecular. Las bases de datos primarias se emplean genómico, predisponen o condicionan el yque mejora notablede enlas el desarrollo de estos protocolos. De hecho, de datos locales o accesibles mediante o archivadas contienen la información desarrollo muchas enfermedades los ecólogos no están en principio en contra de la relajación programas de Internet; aplicación y las características o anotación de que nos aquejan. de las normas de bioseguridad, siempre y cuando exista de la datos de laboratorio; secuencias, estructuras y perfiles de y manejo experiencia acumulada apoyarade tal1990, medida.automatización de experimentos, técni- expresión de ADN y de proteínas. Las Desde principios deque la década muchos laboratorios sumaron esfuerzos cas de inteligencia artificial, literatura Bases de datos secundarias o derivadas PREOCUPACIÓN ECOLOGISTAS para descifrarDElos genomas de varias médica y científica relevante; programas son así llamadas porque contienen los La preocupación de los ecólogistas se basa de en distribución la falta de de datos; programas para resultados de análisis sobre las fuentes especies representativas de los diferenconocimiento que se cuenta sobre los efectos a largo plazo modelación; programas para generación primarias, incluyendo la información tes gruposcon de seres vivos, desde bacterias resultantes, por un lado, del aumento exponencial del número sobre los patrones de secuencia o hasta animales y plantas, pasando por de OGMs que coexistirán libremente, y por motivos, variantes, mutaciones y insectos y culminando por supuesto, en otro, en que se podrían potencialmente relaciones evolutivas. 2003planear con elliberaciones humano. Estos proyectos arriesgadas para las de quesecuenciación no existe ninguna previa de impactos masivaexperiencia del ADN han ecológicos. Sin al embargo, este punto no de es exclusivo de los Es esencial que estas bases de contribuido desarrollo y crecimiento OGMs, sino también de los productos derivados de la mejora datos sean fácilmente accesibles la Bioinformática, generando cantidades tradicional: multidisciplinarios capaces de evaluar y que proporcionen un sistema de enormesestudios de información biológica que riesgos de cualquier tipo de bases proceso de mejora genética no búsqueda intuitivo para permitir a los se almacenan en grandes de datos, son lasuficientes, apenas seson están diseñando los primeros investigadores obtener información mayoría dey las cuales accesibles experimentos de control, tantode para organismos transgénicos, muy específica sobre un tema biológico de forma gratuita a través Internet. de rigor, Se no han deberían suponerse como para organismos convencionales que nunca, a decir agronómico y sanitariasparticular. estructurado bases verdad, han pasado el severo escrutinio al que se está mayores amenazas. de datos especializadas en temas DESARROLLO DE PROGRAMAS sometiendo a aquellos derivados de la ingeniería genética. particulares, como por ejemplo: EMBL, COMPUTACIONALES NO EVALUADA Pero, más allá de lasy organizar amenazas toda y miedos base de datos para secuencias Además de reunir esta más o menos DIVERSIDAD BIOLÓGICAuna que los ecosistemas de nuestro fundamentados más alláy de los mitos y Finalmente, no podemos olvidar nucleotídicas; UniProtKB/Swiss-Prot, información, oesimaginarios; necesario analizar diversidad biológica no ha y fantasmas tecnológicos, hay quedetomar en cuenta dos datos planeta albergan una granuna base de datos que de aún proteínas, descubrir en las secuencias nucleótide especies los importantes: después de las 30 años de experimentación, la sido evaluada. El número PDB, una base descritas de datos alcanza de estructuras dos o de 1) aminoácidos, semejanzas que quedan pordedescubrir como Los tecnología los OGMs,deno cada ha sufrido ni un solo accidente dos millones, pero se estima tridimensionales proteínas. y las de diferencias hallazgo. de millones. El valor digno mención; y la propianicomunidad científicos también tienen quede ser esta capaces No deresulta conveniente práctico europea, centro mínimo otras varias decenas aquí se domesticado todas de las dudas e de amenazas moratorias para los diversidad es incalculable; dede integrar la han información obtenida de las comparar lasincluso secuencias de varios de miles sin duda son subyacentes una reservaheterogéneas genética productos desarrollados, ha realizado estudios de bioseguridad las plantas cultivadas y bases de datos de nucleótidos o aminoácidos de manera sermanera incorporados enpara los ser futuros por manual. valor de Por varias decenas de desarrollado millones de euros, sin que se de rasgos útiles que podrían en una sensible capaces ello, se han programas de mejora y en búsqueda nuevos fármacos hayanumerosos concretado ningún riesgo sustancial y 2) yaún no existede secuencias; de la conseguir unade descripción clara de un ensamblaje programas programas de cómputo para otros de bienes. La biotecnología es una nueva alternativa unafacilitar evaluación y científica de los los riesgos tema biológico. deambientales alineamiento yyanálisis secuencias estaglobal enorme tarea. Además, descubrir y desarrollar productos con potencial potenciales las plantas genéticamente modificadas. para y buscar, aminoacídicas; programasdecomputacionales disminuyen nucleotídicas médico e industrial; lo todos tanto, los el uso sostenible Quizá que desarrollar unque paradigma de política científica Una vezpor que datos biológicos programas para agronómico, predicción de genes, la haya posibilidad de errores conllevan de estos recursos vivos, innegable. que los permita a manuales. los organismos públicos responsables son almacenados coherentemente y están dominiostomar funcionales y estructuras de es análisis decisiones incluso en ausencia de un conocimiento exhaustivo, proteínas; programas para clasificación, fácilmente disponibles a la comunidad Tenemos, como humanidad, que cuidar el equilibrio entre lospara que Con reconozca como válidos criterios, que favorezca evolución científica, se requiere de métodos molecular el incremento en la ciertos complejidad y ycomparación, suelen ser el reconocimiento y de delimitación de aquellas áreas filogenéticos; de países poseedores extraerbiodiversidad, la informaciónque significativa entre y árboles paquetes de dela mayor la capacidad, tanto las computadoras naciones endevías de desarrollo, que desean provecho incertidumbre en técnicas las que el precautorio conduzca, esta enorme cantidadsacar de datos. integración y ensamblaje mapas como de las deprincipio investigación, de sus más. riquezas naturales; y por otro lado, las empresas llegado el caso,la anecesidad moratorias o renuncias de genéticos, desarrollo entre que muchos ha surgido de profesionales de los países industrializados, necesitadas de acceder a la proteja patrimonio de biodiversidad que esté en juego. Las herramientas bioinformáticas que el sirvan como “enlaces” entre ambas como materia de sus avances queprima permiten realizar comerciales. este paso de de la bioinformática disciplinas y sean capaces de comunicar- El objetivo final biodiversidad El problema lo tienen los análisis países enson desarrollo, que no cuentan Por se ejemplo: sería aconsejable un OGM en la región paquetes computacionales es descubrir la riqueza de información con losnoexpertos de los dosliberar campos. hasta ahora con entre mecanismos adecuados de compensación donde se encuentran suslaparientes silvestres, que utilizan sofisticados algoritmos biológica que se encuentra oculta Tradicionalmente, investigación en tradicionalmente por el mantenimiento diseminación de su biodiversidad, cultivados pordelos indígenas, salvotoda que la los datos masa de secuencias, estructuras, y computacionales. el campo la agricultores biología molecular se ha obligándolos a desarrollar políticas proteccionistas, que científicos garantizaran la seguridad en principio no datos y otros biológicos. realizado completamente en laadecuada; mesa literatura y por otro, que en seríaexperimental ético poner en el rico acervo genético y cultural restringen el acceso a sus Los recursos factores vivos, que se deben tomar delpeligro laboratorio, pero el unilateralidad de la protección las de patentes por las ligado al centro de diversidad y domesticación esta especie. cuenta en elde diseño estas herramientas Obtener una ideala más clara de la bioloenorme incremento en los volúmenes de provoque el bloqueo Perodeendatos aquellas dondegenerados no hay parientes cercanos empresas, son: de programas de investigación gía fundamental de los organismos, que regiones están siendo desarrolloprofundos necesarios para los países en desarrollo. de en esteesta OGM, pasadas las de lariesgo ambiental, seguro tendrá yimpactos era genómica, ha pruebas impulsado
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•El usuario final puede no ser un usuario frecuente de la tecnología computacional. Por otra parte, las compañías pretenden a cabo •Estas herramientas deben estarque disponibles enllevar el Internet liberaciones al medio ambiente deben proveer información dada la distribución global de la comunidad de investigación detallada sobre las mismas. Ésta incluye: a) Objetivo de la científica. liberación; b) Cantidad de material que se pretende liberar; c) Fecha liberación; d) Sitio una exacto de lagama liberación Las bases de de ladatos proporcionan amplia de incluyendo plano de localización y coordenadas geográficas herramientas de análisis de datos biológicos que caen dentro del sitio; e) Métodos para la contención del polen de propuestos las siguientes categorías principales: o los OGMs; f) Método propuesto para la eliminación de materiales al terminar el ensayo de y g)Búsqueda Métodos de Similitud.resguardo y Instrumentos vigilancia del sitio Secuencias de prueba. homólogas son las secuencias que están relacionadas por la divergencia Sin duda uno de de los un puntos más importantes es conjunto lo que se antepasado común. Este refiere a las formas contención de puede los OGMs. vez que dedeinstrumentos ser Una utilizado se plantan OGMs, para se debe evitar quelaéstos puedanentre diseminar identificar similitud las el transgén a otrasnuevas plantassecuencias sexualmente quecompatibles se analizana ytravés las del polen, o bien que algunas semillas o lasen plantas puedande ser secuencias presentes las bases sustraídas o sacadas del cuya sitio del ensayo.yLos ensayos datos, estructura función ya seque hanse autorizan son estrictamente vigilados y supervisados por descrito. personal de SAGARPA para asegurar que se cumpla con las condiciones de bioseguridad que Este se han establecido para el Análisis de Función de Proteínas.grupo de programas mismo.comparar Al final del experimento, se supervisa destrucción permite la secuencia de proteína que el la investigador de los con materiales sobrantes el predio utilizado es vigilado analiza las bases de datosy secundarias de proteína que posteriormente para detectar presenciafirmas de cualquier planta contienen la información sobrelamotivos, y dominios haya escapado y que se presente en elbases siguiente ciclo. deque proteínas. Las comparaciones contra estas de datos se diferentes ha adquirido experiencia a través de los deCuando patrones sonsuficiente sumamente significativas, porque ensayos iniciales, pasar a la etapa permiten predecir se la puede función bioquímica de“precomercial”, la proteína la cual permite mayores extensiones de cultivo. Estas analizada. autorizaciones aún exigen una vigilancia constante y monitoreo de los sitios de cultivo, como de reportes anualespermite sobre el Análisis Estructural.Este así conjunto herramientas comportamiento de losutilizando OGMs en campo. realizar comparaciones como referencia base de datos de proteínas cuyas estructiras han sido determinadas. Es LA SITUACIÓN ACTUAL EN MÉXICO importante señalar que en el caso de homólogos estructurales Encomparten estos momentos existe unconstituye solo producto transgénico que una función, ésta una consecuencia en México enmás etapa éste es algodón directa de su liberado estructura queprecomercial; de su secuencia. resistente a insectos (Bt) y/o herbicidas, el cual es cultivado fundamentalmente el conjunto norte del país, y está permite sujeto a Análisis de Secuencia.-en Este de herramientas monitoreos de efectividad, manejo del producto, y vigilancia realizar un análisis más detallado sobre la secuencia que se sobreanalizar la susceptibilidad/resistencia de la insectos a este desea e incluye: el análisis evolutivo, identificación de mutaciones, regiones hidropáticas, islas CpG y tendencias compositivas (Composición de bases). La identificación de éstas y otras propiedades biológicas son pistas que ayudan en la búsqueda de aclarar la función específica de dicha secuencia y ahorra tiempo en el aspecto experimental. LA BOINFORMÁTICA EN LA ERA POSGENÓMICA La generación de secuencias, y su subsiguiente almacenaje, interpretación y análisis, son tareas completamente dependientes de las computadoras. Sin embargo, la biología molecular de un organismo es una cuestión mucho más compleja; por ello, ahora la investigación se lleva a cabo a diferentes niveles que incluyen el genoma, transcriptoma, proteoma y metaboloma. Por tanto, una consecuencia lógica de la explosión en el volumen de datos genómicos, es un aumento similar en la cantidad de datos que se generan en estos campos. El primer desafío que afronta hoy la comunidad de bioinformáticos es el almacenaje inteligente y eficiente de esta enorme cantidad de datos, con el objetivo de proporcionar un acceso fácil y confiable a éstos. Los datos por sí mismos
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no tienen significado hasta que puedan ser analizados, y su volumen actual hace que sea imposible hasta para un biólogo entrenado interpretarlos a mano. Por lo tanto, la aplicación Por tecnológicos otra parte elen país OGMs, evaluadosy y deproducto. los avances el importa área de la computación y animal por SSA, para elaprobados desarrollopara de consumo algoritmoshumano más complejos parala llevar a ser usados en la producción de alimentos.para Entrelaellos tenemos cabo estos análisis son fundamentales extracción colza, papa y soya.significativa. La integración de la demaíz, información biológica información aprendida sobre los procesos similares claves La nueva ley tiene unaplazo característica especial y es la permitirá alcanzar a largo el entendimiento completo delos la protección del medio ambiente y las especies depreocupación la biología de organismos. silvestres, ya que México es centro de origen/diversidad de un gran número de especies agrícolas. Si bien ésta es una Actualmente, conocemos la secuencia de más de un millón y preocupación real,laen reglamentación de ylala ley se debe medio de proteínas, dela más de cien genomas estructura tener mucho de cuidado en 20 evitar la precaución genere tridimensional más de mil que proteínas. Gracias a los condiciones altamente restrictivas para la experimentación experimentos de matrices de ADN, sabemos cuándo y cómo el uso delos estos materiales nuestro territorio, y sólo nos seoexpresan genes; tambiénen disponemos de muchos datos quede el recurso de importar estos materiales. que indican qué proteínas interaccionan entre sí; yAsimismo, todo el hay que considerar que México conocimiento científico acumulado a lorequiere largo deurgentemente las últimas impulsar su desarrollo agrícola, y esto no puede lograr de con décadas se encuentra disperso en más dese12 millones legislaciones que restrinjan el progreso en esta materia para artículos. nuestros productores. Hay que lograr el balance óptimo entre la protección al medio y el aprovechamiento de estas APORTACIONES DE LA ambiente BIOINFORMÁTICA nuevas tecnologías. Para comprender la información codificada en el DNA debemos encontrar los genes y predecir su función. La tarea de solicitudes 342 no Total es fácil: en el genoma humano tan sólo un dos por ciento del contenido se corresponde con los segmentos de genes Solicitudes aprobadas a: que codifican para proteínas (exones). ¿Cómo distinguirlas delEmpresas resto? La Bioinformática ha aportado algunas soluciones transnacionales 264 que constituyen alternativas de gran valor al lento y costoso trabajo experimental y ha permitido describir millones13 de Empresas nacionales diferencias en la secuencia entre distintas personas. Universidades/Institutos de Investigación Nacionales
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La Bioinformática tradicionalmente se ha centrado en el estudio Investigación Extranjeros 24 de Universidades/Institutos las proteínas y los de genes de forma aislada. Por ejemplo, para predecir la función o la estructura tridimensional de una Colaboraciones Empresa-Univ./Inst. de Invest. Nacionales 3 proteína nueva, se buscan proteínas parecidas cuya función o estructura ya se conozcan. Existen multitud de métodos Especies evaluadas 22 computacionales en torno a esta perspectiva, y han sido, y siguen siendo, de gran ayuda. Desde hace algunos años, Fenotipos/Características evaluadas 11 sin embargo, el panorama se ha ampliado: nuevas técnicas Tabla 1. Solicitudes aprobadas por SAGARPA 1988-Oct 2005 experimentales permiten conocer las redes de interacción entre proteínas de una célula, o cómo se expresan en determinada situación miles de genes. Este incipiente punto de vista, más amplio, necesita de nuevos métodos para que seamos capaces de comprender los datos. BIOINFORMÁTICA DE SEGUNDA GENERACIÓN Integración es la palabra clave para entender la importancia de la Bioinformática, ya que a través de herramientas y utilizando la información ya depositada en bases de datos alrededor del mundo, estamos comenzando a descubrir relaciones no triviales escondidas en el código de la vida. La bioinformática ha empezado a ocupar un papel central como “el enlace” que une a diversas áreas de la ciencia, como la enzimología, la genética, la biología estructural, la medicina, la evolución, entre muchas otras. La pregunta crítica es ¿cómo distinguir las relaciones importantes dentro de tanta información? Esta pregunta y muchos otros problemas biológicos están siendo respondidos a través de la Bioinformática, uniendo o relacionando toda la información que está depositada en las bases de datos a través de comparar genes y proteínas. Como un ejemplo práctico de lo anterior, NCBI, el Centro de Bioinformática del NIH, recibe y procesa en su sitio Web
alrededor de tres millones de requisiciones al día provenientes de investigadores ubicados alrededor del mundo.
Telemedicina dentro de las principales avenidas de la nueva medicina en la era genómica.
En los últimos años, muchos científicos observan y se abruman ante la creciente complejidad que representa encontrar información útil en el “laberinto” de los bancos de datos. Para mejorar esta situación, nuevos programas bioinformáticos integran la información dispersa, gestionan bases de datos distribuidas, las seleccionan automáticamente, evalúan su calidad, y facilitan su accesibilidad para los investigadores. Ésta es, grossomodo, la Bioinformática Integradora; en ella se hace un nuevo énfasis en el INTERNET y no en bases de datos locales. La nueva generación de Bioinformática comienza a conocerse con un nuevo término: Bioinformática de Segunda Generación.
La aplicación de los conocimientos en genética molecular y los avances tecnológicos son necesarios para el mantenimiento de la competitividad de los sistemas de salud, no sólo en el tratamiento, sino también en la prevención. La identificación de las causas moleculares de las enfermedades, junto con el desarrollo de la industria biotecnológica en general y el nuevo auge de la farmacéutica en particular, están permitiendo el refinamiento de los métodos de diagnóstico, la identificación de nuevos blancos terapéuticos y el desarrollo de fármacos personalizados.
Los procesos celulares son gobernados por un repertorio de genes expresados y su patrón de actividad temporal. Se necesitan herramientas para procesar información genética en paralelo. Para ello se emplean nuevas tecnologías para extracción de conocimiento, minería de datos y visualización. Se aplican técnicas de descubrimiento de conocimiento a problemas biológicos, como el análisis de datos del genoma y proteoma. La bioinformática, en este sentido, ofrece la capacidad de comparar y relacionar la información genética con una finalidad deductiva, siendo capaz de ofrecer respuestas que no parecen obvias a la vista de los resultados de los experimentos. Todas estas tecnologías vienen justificadas por la necesidad de tratar información masiva, no individual, sino desde enfoques celulares integrados (genómica funcional y proteómica, entre otros). POR LOS CAMINOS DE LA BIOINFORMÁTICA MÉDICA Actualmente, ya se está aplicando y se vislumbra un futuro prometedor en las áreas de la salud, para ayudar a producir medicinas mejores y más personalizadas que faciliten la prevención o cura de enfermedades. La Medicina Molecular y la Biotecnología constituyen dos áreas prioritarias en el desarrollo e innovación tecnológica. El desarrollo de ambas áreas está estrechamente relacionado y en ambas se pretende potenciar la investigación genómica y postgenómica, así como la Bioinformática, que ha resultado ser una herramienta imprescindible para el desarrollo de éstas. Entre las actividades por desarrollar, existen acciones estratégicas, de infraestructura, centros de competencia y grandes instalaciones científicas. En esta área, la dotación de infraestructura se plasmará en la creación y dotación de unidades de referencia tecnológica y centros de suministro común, como Centros de Bioinformática, que cubran las necesidades de la investigación en Medicina Molecular. En cuanto a centros de competencia, se crearán centros de investigación de excelencia en hospitales, en los que se acercará la investigación básica a la clínica, así como centros distribuidos en red para el apoyo a la secuenciación, microarreglos de DNA y bioinformática, en coordinación con la red de centros de investigación genómica y proteómica que se proponen en el área de Biotecnología. En esta área, la genómica y proteómica se fundamentan como acción estratégica o instrumento básico de focalización de las actuaciones futuras. Las tecnologías de la información jugarán un papel fundamental en la aplicación del desarrollo tecnológico del campo de la genética a la práctica médica, como refleja la presencia de la Bioinformática médica y la
INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA Y MEDICINA CLÍNICA El Genoma humano tendrá efectos profundos sobre los campos de la investigación biomédica y la medicina clínica. Cada enfermedad tiene un componente genético. Éste puede ser heredado (como es el caso de la Fibrosis Cística y la enfermedad Huntington) o ser un resultado de la respuesta del cuerpo a un estrés ambiental que causa alteraciones en el genoma (por ejemplo: cánceres, problemas cardíacos y diabetes). La conclusión del proyecto del genoma humano significa que podemos buscar los genes directamente asociados con enfermedades diferentes y comenzar a entender más claramente las bases moleculares de sus orígenes. Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares de las enfermedades permitirá el desarrollo de mejores tratamientos, curas y exámenes preventivos. En el caso particular de nuestro país, ya se han comenzado a dar pasos importantes para integrarnos al contexto actual de la Bioinformática. En este sentido y dada la necesidad de desarrollar una red de Bioinformática en México,se ha propuesto su implementación siguiendo un modelo de Nodos. Esto permitirá cubrir la variedad de necesidades determinadas por las características específicas de los grupos que integran cada región. La Red impulsará cuatro líneas de acción prioritarias: Capacitación, Apoyo a la Investigación, Servicios y Cooperación con Otras Redes. Estas líneas de acción tienen como objetivos específicos la búsqueda de un desarrollo más equilibrado a través de la capacitación científica de grupos emergentes, el desarrollo de una investigación en Bioinformática de alta calidad, la incorporación de nuevos científicos, el compartir y racionalizar recursos disponibles, el establecimiento de líneas de investigación conjunta y la colaboración con otras instituciones.
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Francisco Bolívar Zapata. Es licenciado en Química, maestro y doctor en Ciencias Químicas, egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México. Realizó estudios de posdoctorado en la Escuela de Medicina, Departamento de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de California, en San Francisco. Actualmente es coordinador del Comité Nacional de Biotecnología; en la UNAM es jefe de grupo, investigador y tutor de maestría y doctorado en el Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis. A lo largo de su carrera ha recibido importantes reconocimientos, como el Premio “Luis Elizondo”, ITESM (1998) y premio TWAS The Third Word Academy of Sciences (1997), entre otros. Recientemente fue nombrado “Investigador Emérito UNAM” (2005).
Doctor Ariel Álvarez-Morales Doctora Alba E. Jofre-Garfias Investigadores titulares Departamento de Ingeniería Genética / CINVESTAV Irapuato Los productos agrícolas que la Biotecnología moderna ofrece pueden tener ventajas considerables sobre los productos del mejoramiento agrícola tradicional. A través de las técnicas de ingeniería genética se pueden incorporar genes de diversos orígenes, no sólo de plantas, para conferir a las nuevas variedades características sumamente novedosas, que los métodos tradicionales no pueden ofrecer, al quedar restringidos al uso de genes que provienen de plantas de la misma especie, generalmente introducidas a través un largo proceso de cruzas y retrocruzas. Sin embargo, es precisamente la capacidad de transferir genes de diferentes especies a plantas de uso agrícola, confiriéndoles en muchos casos rasgos únicos sin antecedentes en la naturaleza, lo que ha llevado a muchos países a establecer un sistema de evaluación muy rigurosa para estos nuevos organismos, y que tiene como objetivo el establecer la inocuidad de los mismos, tanto como alimento para humanos y animales, como para el medio ambiente.
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EL MARCO REGULATORIO EN MÉXICO México no ha sido la excepción en este sentido, y de hecho fue uno de los primeros países en establecer medidas regulatorias a estos productos, conocidos como organismos genéticamente modificados (OGMs), organismos vivos modificados (OVMs) u organismos transgénicos. En los Estados Unidos se comenzó la experimentación con estos productos en 1986, a través de varias de sus empresas productoras de semillas. En 1988 recibió la Secretaria de Agricultura (SAGARPA), de una compañía transnacional, la primera solicitud para experimentar con estos materiales. A partir de entonces se estableció un comité de expertos para analizar estas solicitudes y emitir una opinión científica a la SAGARPA sobre los posibles riesgos y, con base en esto, recomendar o no la pertinencia de llevar a cabo la experimentación, y de establecer las medidas de seguridad tendientes a evitar la posible salida de estos materiales del sitio del ensayo.
Actualmente, los productos regulados son aquellos organismos que han sido manipulados mediante técnicas de ingeniería genética y sus derivados. Sin embargo, para fines regulatorios se hace una distinción de estos productos, basada en si los materiales son viables o no. Si son materiales “vivos”, capaces de reproducirse, estarán sujetos a regulación por la SAGARPA y la Secretaria del Medio Ambiente (SEMARNAT). Si además están destinados al consumo humano o animal, en su evaluación interviene la Secretaria de Salud (SSA). Por otro lado, si se pretende importar materiales transgénicos o sus derivados procesados, que han perdido su viabilidad, éstos son evaluados sólo por la SSA. Actualmente México dispone de la ley de Bioseguridad, que entró en vigor en 2005, y que está en etapa de implementación y reglamentación. Anteriormente, los elementos legales que regulaban el uso de OGMs habían sido la norma NOM-056-FITO-1995, que establece los requisitos para la liberación experimental de estos organismos, y un decreto presidencial emitido en 1999. Asimismo, México es signatario del Protocolo de Cartagena, instrumento internacional que establece las condiciones de bioseguridad que los países deben cumplir para el movimiento transfronterizo de OVMs. COMISIÓN INTERSECRETARIAL DE BIOSEGURIDAD El organismo encargado de regular estas actividades es la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad y Organismos Genéticamente Modificados (CIBIOGEM), la cual está conformada por los Secretarios de Agricultura, Medio Ambiente, Salud, Educación, Comercio y Hacienda, e incluye al director general del CONACYT. De manera práctica, desde 1990 la SAGARPA contaba con el Comité Nacional de Bioseguridad Agrícola para la evaluación de las solicitudes de importación, movimiento interestatal y liberación al medio ambiente de los OGMs. Este comité se transformó en el “Subcomité Especializado en Agricultura” (SEA), ambos conformados por científicos de diversas instituciones de investigación y representantes de organismos de gobierno tales como INE, CONABIO, SSA y por supuesto SAGARPA. Este comité analiza las solicitudes concernientes a los OGMs, elabora un análisis de riesgo, y emite una recomendación a las autoridades competentes al respecto. Actualmente, la SEMARNAT cuenta con un comité semejante (SEMA), y para que una solicitud sea aprobada, debe contar con una recomendación positiva por parte de ambos comités evaluadores. ELEMENTOS CONSIDERADOS EN EL ANÁLISIS DE RIESGO En México se regula la importación, movilización interestatal y liberación al medio ambiente de los OGMs y se cuenta ya con una amplia experiencia al respecto (Tabla 1). En todos los
casos hay información básica que debe ser proporcionada a las autoridades competentes. No se puede generalizar en el tipo específico de esta información, ya que depende del tipo de transgén, del fenotipo esperado, del uso del producto, etcétera. Esta información incluye: a) Descripción biológica del organismo receptor del (los) transgén(es); b) Descripción de parientes silvestres sexualmente compatibles si los tiene; c) Descripción biológica del organismo donador del (los) transgén(es); d) Detalles moleculares del método usado para la transformación genética; e) Detalles moleculares de la construcción del transgén; f) Información para caracterizar sin ambigüedad al OGM ; g) Descripción detallada de cómo el OGM difiere del organismo no modificado y h) Descripción detallada de la biología del OGM en comparación con el organismo no modificado. En cuanto al transporte de los OGMs, se solicita información detallada sobre el remitente, el receptor, el medio de transporte y la ruta utilizada; la cantidad de material que se transporta, el tipo de empaque y su etiquetado y, en caso de importación, la aduana o puerto de entrada. PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN DE SEMILLAS HÍBRIDAS El uso que se va a dar a los OGMs varía de acuerdo al tipo de solicitante. La mayoría de las solicitudes provienen de empresas dedicadas a la producción y comercialización de semillas híbridas. Otro grupo interesado lo constituyen los centros de investigación que trabajan con estos materiales; en este caso, se deben mencionar con detalle el objetivo de la experimentación, el método de contención y el método de eliminación o almacenamiento de los OGMs al finalizar la investigación. Cada centro de investigación debe contar con un comité interno de bioseguridad, que vigile el cumplimiento de normas estrictas de confinamiento y control de estos materiales, y que informe a las autoridades competentes cuando se requiera.
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•El usuario final puede no ser un usuario frecuente de la tecnología computacional. Por otra parte, las compañías que pretenden llevar a cabo •Estas herramientas deben estar disponibles en el Internet liberaciones al medio ambiente deben proveer información dada la distribución global de la comunidad investigación detallada sobre las mismas. Ésta incluye: a) de Objetivo de la científica.b) Cantidad de material que se pretende liberar; liberación; c) Fecha de la liberación; d) Sitio exacto de la liberación Las basesplano de datos proporcionan una amplia gama de incluyendo de localización y coordenadas geográficas herramientas de análisis de datos biológicos que caen dentro del sitio; e) Métodos propuestos para la contención del polen de las siguientespara categorías principales: o los OGMs; f) Método propuesto la eliminación de materiales al terminar el ensayo y g) Métodos de resguardo y Instrumentos de Búsqueda de Similitud.vigilancia del sitio de prueba. Secuencias homólogas son las secuencias están relacionadas pores la lo divergencia Sin duda uno de los que puntos más importantes que se un antepasado Este vez conjunto refiere a las formas dedecontención de loscomún. OGMs. Una que de instrumentos puede serdiseminar utilizado se plantan OGMs, se debe evitar que éstos puedan para sexualmente identificar lacompatibles similitud a entre el transgén a otras plantas travéslas nuevas semillas secuencias se analizan del polen, o bien que algunas o lasque plantas puedan y serlas secuencias presentes las bases sustraídas o sacadas del sitio del ensayo. Los en ensayos que sede datos, cuya estructura y función ya se han autorizan son estrictamente vigilados y supervisados por descrito. personal de SAGARPA para asegurar que se cumpla con las condiciones de bioseguridad que se han establecido para el Análisis Función de Proteínas.Este grupo programas mismo. Al de final del experimento, se supervisa la de destrucción comparar la secuencia proteína que el es investigador depermite los materiales sobrantes y elde predio utilizado vigilado analiza con las bases de datos secundarias de proteína que posteriormente para detectar la presencia de cualquier planta contienen la información sobre motivos, y dominios que haya escapado y que se presente en elfirmas siguiente ciclo. de proteínas. Las comparaciones contra estasa bases Cuando se ha adquirido suficiente experiencia travésde dedatos los de patrones diferentes sonpasar sumamente significativas, porque ensayos iniciales, se puede a la etapa “precomercial”, predecir la función bioquímica de la proteína lapermiten cual permite mayores extensiones de cultivo. Estas analizada. autorizaciones aún exigen una vigilancia constante y monitoreo de los sitios de cultivo, así como reportes anuales sobre el Análisis Estructural.Este conjunto de herramientas permite comportamiento de los OGMs en campo. realizar comparaciones utilizando como referencia base de datos de proteínas cuyasEN estructiras LA SITUACIÓN ACTUAL MÉXICO han sido determinadas. Es señalar que en elun caso de homólogos estructurales Enimportante estos momentos existe solo producto transgénico comparten unaen función, constituyeéste una consecuencia enque México liberado etapa ésta precomercial; es algodón directa de estructura másherbicidas, que de su secuencia. resistente a su insectos (Bt) y/o el cual es cultivado fundamentalmente en el norte del país, y está sujeto a Análisis dede Secuencia.Este conjunto herramientas permite monitoreos efectividad, manejo del de producto, y vigilancia realizar análisis más detallado sobre secuencia sobre la un susceptibilidad/resistencia de lainsectos a que estese desea analizar e incluye: el análisis evolutivo, la identificación de mutaciones, regiones hidropáticas, islas CpG y tendencias compositivas (Composición de bases). La identificación de éstas y otras propiedades biológicas son pistas que ayudan en la búsqueda de aclarar la función específica de dicha secuencia y ahorra tiempo en el aspecto experimental. LA BOINFORMÁTICA EN LA ERA POSGENÓMICA La generación de secuencias, y su subsiguiente almacenaje, interpretación y análisis, son tareas completamente dependientes de las computadoras. Sin embargo, la biología molecular de un organismo es una cuestión mucho más compleja; por ello, ahora la investigación se lleva a cabo a diferentes niveles que incluyen el genoma, transcriptoma, proteoma y metaboloma. Por tanto, una consecuencia lógica de la explosión en el volumen de datos genómicos, es un aumento similar en la cantidad de datos que se generan en estos campos. El primer desafío que afronta hoy la comunidad de bioinformáticos es el almacenaje inteligente y eficiente de esta enorme cantidad de datos, con el objetivo de proporcionar un acceso fácil y confiable a éstos. Los datos por sí mismos
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no tienen significado hasta que puedan ser analizados, y su volumen actual hace que sea imposible hasta para un biólogo entrenado interpretarlos mano. Por loOGMs, tanto,evaluados la aplicación producto. Por otra parte elapaís importa y de los avances tecnológicos en ely área de por la computación aprobados para consumo humano animal la SSA, para y el usados desarrollo de algoritmos más complejos paratenemos llevar a ser en la producción de alimentos. Entre ellos cabocolza, estospapa análisis son fundamentales para la extracción maíz, y soya. de información biológica significativa. La integración de la los procesos similares claves Lainformación nueva ley aprendida tiene unasobre característica especial y es la permitirá alcanzar a largo plazo el entendimiento completo preocupación de la protección del medio ambiente y las especies de la biología deMéxico los organismos. silvestres, ya que es centro de origen/diversidad de un gran número de especies agrícolas. Si bien ésta es una Actualmente,real, conocemos la secuencia dede más preocupación en la reglamentación la de leyunsemillón debe y medio de proteínas, de evitar más deque cien la genomas y la estructura tener mucho cuidadolaen precaución genere tridimensional de más de 20 milpara proteínas. Gracias a los condiciones altamente restrictivas la experimentación matrices de sabemos cuándo y cómo o experimentos el uso de estosdemateriales en ADN, nuestro territorio, y sólo nos se expresan los genes; tambiénestos disponemos de muchos datos quede el recurso de importar materiales. Asimismo, queque indican qué proteínas interaccionan entre sí; y todo el hay considerar que México requiere urgentemente conocimiento científico acumulado lose largo de lograr las últimas impulsar su desarrollo agrícola, y estoano puede con décadas se que encuentra disperso en más de 12 millones legislaciones restrinjan el progreso en esta materia parade artículos. nuestros productores. Hay que lograr el balance óptimo entre la protección al medio ambiente y el aprovechamiento de estas APORTACIONES nuevas tecnologías.DE LA BIOINFORMÁTICA Para comprender la información codificada en el DNA Total de solicitudes debemos encontrar los genes y predecir su función. 342 La tarea no es fácil: en el genoma humano tan sólo un dos por ciento Solicitudes aprobadas del contenido sea: corresponde con los segmentos de genes que codifican para proteínas (exones). ¿Cómo distinguirlas Empresas transnacionales 264 del resto? La Bioinformática ha aportado algunas soluciones que constituyen alternativas de gran valor al lento y 13 costoso Empresas nacionales trabajo experimental y ha permitido describir millones de diferencias en la secuencia entreNacionales distintas personas. 38 Universidades/Institutos de Investigación Universidades/Institutos de Investigación Extranjeros La Bioinformática tradicionalmente se ha centrado en el24 estudio
de las proteínas y los genes de forma aislada. Por ejemplo, una proteína nueva, se buscan proteínas parecidas cuya función Especies evaluadas 22 o estructura ya se conozcan. Existen multitud de métodos computacionales en torno a esta perspectiva, y han sido, Fenotipos/Características evaluadas 11 y siguen siendo, de gran ayuda. Desde hace algunos años, sin embargo, el aprobadas panoramapor se SAGARPA ha ampliado: nuevas Tabla 1. Solicitudes 1988-Oct 2005técnicas experimentales permiten conocer las redes de interacción entre proteínas de una célula, o cómo se expresan en determinada situación miles de genes. Este incipiente punto de vista, más amplio, necesita de nuevos métodos para que seamos capaces de comprender los datos. Colaboraciones Empresa-Univ./Inst. Invest. Nacionales para predecir la función o ladeestructura tridimensional3de
BIOINFORMÁTICA DE SEGUNDA GENERACIÓN Integración es la palabra clave para entender la importancia de la Bioinformática, ya que a través de herramientas y utilizando la información ya depositada en bases de datos alrededor del mundo, estamos comenzando a descubrir relaciones no triviales escondidas en el código de la vida. La bioinformática ha empezado a ocupar un papel central como “el enlace” que une a diversas áreas de la ciencia, como la enzimología, la genética, la biología estructural, la medicina, la evolución, entre muchas otras. La pregunta crítica es ¿cómo distinguir las relaciones importantes dentro de tanta información? Esta pregunta y muchos otros problemas biológicos están siendo respondidos a través de la Bioinformática, uniendo o relacionando toda la información que está depositada en las bases de datos a través de comparar genes y proteínas. Como un ejemplo práctico de lo anterior, NCBI, el Centro de Bioinformática del NIH, recibe y procesa en su sitio Web
alrededor de tres millones de requisiciones al día provenientes de investigadores ubicados alrededor del mundo.
Telemedicina dentro de las principales avenidas de la nueva medicina en la era genómica.
En los últimos años, muchos científicos observan y se abruman ante la creciente complejidad que representa encontrar información útil en el “laberinto” de los bancos de datos. Para mejorar esta situación, nuevos programas bioinformáticos integran la información dispersa, gestionan bases de datos distribuidas, las seleccionan automáticamente, evalúan su calidad, y facilitan su accesibilidad para los investigadores. Ésta es, grossomodo, la Bioinformática Integradora; en ella se hace un nuevo énfasis en el INTERNET y no en bases de datos locales. La nueva generación de Bioinformática comienza a conocerse con un nuevo término: Bioinformática de Segunda Generación.
La aplicación de los conocimientos en genética molecular y los avances tecnológicos son necesarios para el mantenimiento de la competitividad de los sistemas de salud, no sólo en el tratamiento, sino también en la prevención. La identificación de las causas moleculares de las enfermedades, junto con el desarrollo de la industria biotecnológica en general y el nuevo auge de la farmacéutica en particular, están permitiendo el refinamiento de los métodos de diagnóstico, la identificación de nuevos blancos terapéuticos y el desarrollo de fármacos personalizados.
INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA Y MEDICINA CLÍNICA El Genoma humano tendrá efectos profundos sobre los campos Meraz Ríos. Nació en de México. Es químico farmacéutico delalaCiudad investigación biomédica y la medicina clínica. Los procesos Marco celulares Antonio son gobernados por un repertorio biólogo, egresado de la Facultad de Estudios Superiores-Cuautitlán, de la Universidad Nacional de genes expresados y su patrón de actividad temporal. Se Autónomapara de México en 1983. necesitan herramientas procesar información genética Cada enfermedad tiene un componente genético. Éste puede Realizó Maestría en Ciencias en Biología Celular 1985 aes 1987. Obtuvo serCinvestav, heredadode(como el caso deellaDoctorado Fibrosis Cística y la en paralelo. Para ellolase emplean nuevas tecnologías para del en Ciencias en Biología Molecular del Cinvestav en l990. Realizó estudios de Posdoctorado la la respuesta extracción de conocimiento, minería de datos y visualización. enfermedad Huntington) o ser un resultadoende Washington University School of Medicine, St. Louis, Missouri, USA de 1990 a 1995. Se aplican técnicas de descubrimiento de conocimiento a del cuerpo a un estrés ambiental que causa alteraciones en Ha impartido en de licenciatura, universidades, colegiosproblemas y centros cardíacos y genoma en (por ejemplo: cánceres, problemas biológicos, como cátedra el análisis datos del maestría genoma y eldoctorado de investigación nacionales y del extranjero. Ha graduado a ocho licenciados, 23 maestros en y proteoma. La bioinformática, en este sentido, ofrece la diabetes). Ciencias y 11 doctores en Ciencias. Ha publicado 21 artículos científicos en revistas internacionales capacidad de comparar y relacionar la información genética con especializadas, con más de mil 500 citas a sus trabajos. una finalidad deductiva, siendo capaz de ofrecer respuestas La conclusión del proyecto del genoma humano significa Ha publicado dos capítulos en libros y varios artículos de divulgación. que no parecen obvias a la vista de los resultados de los que podemos buscar los genes directamente asociados Ha impartido más de 120 conferencias en foros nacionales y del extranjero, como: Australia, Francia, experimentos. Todas estas tecnologías vienen justificadas por con enfermedades diferentes y comenzar a entender más España, Estados Unidos de Norteamérica, Canadá, Venezuela, Uruguay, Chile, Malasia, Hawai, la necesidad de tratar información masiva, no individual, sino claramente las bases moleculares de sus orígenes. Este Argentina, Vietnam, Costa Rica, Puerto Rico y Colombia. desde enfoques celulares integrados (genómica funcional y nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares de las Es investigador nivel II, del Sistema Nacional de Investigadores. enfermedades permitirá el desarrollo de mejores tratamientos, proteómica, entre otros). Ha fungido como coordinador académico del Departamento de Biología Celular y del Departamento curas y exámenes preventivos. de Biomedicina Molecular; fue coordinador general de Servicios Bibliográficos y Experimentales del POR LOS CAMINOS DE LA BIOINFORMÁTICA MÉDICA Cinvestav y presidente del Comité Institucional para el Uso y Cuidado de los Animales de Laboratorio, Actualmente, ya está aplicando y se vislumbra un futuro En el caso particular de nuestro país, ya se han comenzado delse Cinvestav. prometedor en las áreas de la salud, para ayudar a producir a dar pasos importantes para integrarnos al contexto actual medicinas mejores y más personalizadas que faciliten la de la Bioinformática. En este sentido y dada la necesidad de prevención o cura de enfermedades. La Medicina Molecular desarrollar una red de Bioinformática en México,se ha propuesto y la Biotecnología constituyen dos áreas prioritarias en el su implementación siguiendo un modelo de Nodos. Esto desarrollo e innovación tecnológica. El desarrollo de ambas permitirá cubrir la variedad de necesidades determinadas por áreas está estrechamente relacionado y en ambas se pretende las características específicas de los grupos que integran cada potenciar la investigación genómica y postgenómica, así región. La Red impulsará cuatro líneas de acción prioritarias: como la Bioinformática, que ha resultado ser una herramienta Capacitación, Apoyo a la Investigación, Servicios y Cooperación con Otras Redes. Estas líneas de acción tienen como objetivos imprescindible para el desarrollo de éstas. específicos la búsqueda de un desarrollo más equilibrado a Entre las actividades por desarrollar, existen acciones través de la capacitación científica de grupos emergentes, estratégicas, de infraestructura, centros de competencia y el desarrollo de una investigación en Bioinformática de alta grandes instalaciones científicas. En esta área, la dotación de calidad, la incorporación de nuevos científicos, el compartir infraestructura se plasmará en la creación y dotación de unida- y racionalizar recursos disponibles, el establecimiento de Fue en década de los 80 cuando yloslaorganismos genéticamente delainvestigación conjunta colaboración con otras des de referencia tecnológica y centros de suministro común, líneas modificados (OGM) comenzaron a salir de los laboratorios; como Centros de Bioinformática, que cubran las necesidades de instituciones. llegaron primero en pequeños ensayos de campo, y 10 años la investigación en Medicina Molecular. En cuanto a centros de después se hicieron grandes liberaciones a escala comercial competencia, se crearán centros de investigación de excelencia de plantas transgénicas. Es por ello que el debate sobre la en hospitales, en los que se acercará la investigación básica a seguridad de estos organismos es tan amplio y sostenido, y se la clínica, así como centros distribuidos en red para el apoyo centra en el campo de sus posibles repercusiones ambientales, a la secuenciación, microarreglos de DNA y bioinformática, en y particularmente, en el caso de organismos destinados a la coordinación con la red de centros de investigación genómica alimentación, en los efectos negativos que pudieran tener y proteómica que se proponen en el área de Biotecnología. En para la salud, como alergenicidad, toxicidad, etcétera. Desde esta área, la genómica y proteómica se fundamentan como el campo de los posibles efectos ambientales, se ha acuñado acción estratégica o instrumento básico de focalización de el neologismo bioseguridad para referirse a las condiciones las actuaciones futuras. Las tecnologías de la información intrínsecas de los OGM y de su manejo, que garanticen su jugarán un papel fundamental en la aplicación del desarrollo inocuidad ambiental, y, concretamente, que no interfieran tecnológico del campo de la genética a la práctica médica, negativamente con las especies silvestres o cultivadas. como refleja la presencia de la Bioinformática médica y la
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Asimismo, se ha discutido mucho sobre la importancia de la conservación y gestión de los recursos vivos del planeta: “la biodiversidad”. Por un lado, la diversidad biológica representa una gigantesca reserva de material genético, en su mayoría inexplorada; y por otro lado, los países ricos en biodiversidad son los menos desarrollados, y, al no poseer los medios tecnológicos para explotar esta riqueza, se encuentran en desventaja frente a los países desarrollados, a pesar de tener el legítimo interés de que la comunidad internacional valore sus recursos vivos, y que se vean compensados de un modo justo por su conservación y su disponibilidad para la humanidad.
y medidas de bioseguridad, sino que por el desequilibrio que existe en la distribución de las capacidades científicas y tecnológicas entre los países, se puede mantener, y hasta incrementar la desigualdad que existe entre los países en vías de desarrollo y los desarrollados, pensando que los primeros no cuentan con la capacidad para la apropiación y desarrollo de estos nuevos conocimientos.
RETOS PARA LA SOCIEDAD MEXICANA México también enfrenta estos retos, y debe poder proporcionar a sus habitantes servicios y condiciones necesarios para una vida digna. Somos más de 100 millones de mexicanos con demandas por alimentos seguros y nutritivos, por medicamentos y servicios de salud modernos y eficaces, un GRANDES DESAFÍOS DE medio ambiente una industria vigorosa en y productiva y LA BIOSEGURIDAD Bruce Holm. El doctor Bruce Holm es director ejecutivolimpio, del Centro de Excelencia simultáneamente cuidadosa con el uso sustentable De lo anterior, Bioinformática podemos ver dos grandes desafíos dignos de y Ciencias de la Vida, de la Universidad de Búfalo, en Nueva York, y está convencido de nuestra biodiversidad. Estos representan retos extraordinarios destacar en el de marco de la bioseguridad y la biodiversidad. que mediante la colaboración entre las instituciones educativas, lostemas institutos de investigación, para lalasociedad mexicana, que El primero se las refiere al cambio agencias gubernamentales y la industria, el centro que dirige podrá transformar terapéutica debe enfrentar y resolver de tan vertiginosodel que producen las siglo XXI. manera inteligente, creativa metodologías de la biotecnología y para respetuosa cony el medio moderna, que es una de las áreas Actualmente, el centro que dirige trabaja en colaboración con otras instituciones desarrollar ambiente. del conocimiento científico evaluar el uso dede aproximaciones no invasivas a las enfermedades cariovasculares, específicamente más relevante en evolución en las un nuevo sistema de imágenes que pueden detectar problemas cardíacos en diez segundos, en México, por ser un país megadiúltimas décadas y que mayor contraposición al método tradicional de insertar un catéter en el cuerpo, un procedimiento invasivo verso, está obligado a desarroimpacto ha tenido el desarrollo queen puede tardar horas. llar su propia investigación, de distintos sectores de la eny el área de sociedad, y que sin duda, está El centro trabaja también en la producción de drogas, con asociados tales comoparticularmente Invitrogen, Amgen la biotecnología, la cual debe produciendo Biogen. grandesEn cambios el caso específico de Invitrogen, Holm asegura que aporta material de crecimiento celular servir para Island, el manejo y preen el entorno que al sector biotecnológica, a fin de mantener su planta de 500 trabajos pararodea la investigación en Grand y servación de sus recursos bioagroalimentario, que, si bien añadir probablemente 200 empleos más. lógicos, indispensables para el genera nuevas oportunidades, mantenimiento sustentable de los también representa una gran ecosistemas regionales, nacionales amenaza para los actores y globales. La biodiversidad es vinculados al campo. El segundo riqueza renovable, que debe ser es la preservación de la agricultura utilizada de manera sustentable, nacional y el cuidado del medio no sólo para resolver problemas ambiente, de la biodiversidad de actuales de la nación, sino las especies autóctonas y de la también, con ayuda de la biotecsalud de los humanos. nología y en un concierto sustentable, transformar a En cuanto al primer desafío, nuestro país en líder mundial en la actualidad, es muy difícil exportador de tecnología y proimaginarnos un mundo sin ductos biotecnológicos de alto ciencia y tecnología. Todo el conocimiento que se produce tiene grandes repercusiones valor agregado. Sin embargo, México tiene que enfrentar no solamente a nivel local, sino incluso macroeconómico e riesgos que otras regiones de menor diversidad biológica no inevitablemente afecta significativamente a las pequeñas tienen. He aquí el gran desafío, ¿Qué se debe hacer?: Doctor Antonio Alí Pérez Maya economías, las rurales. Se trata de un cambio Doctora particularmente Elva Teresa Aréchiga Carvajal queDoctor se dirige, largo Saldaña plazo, hacia el predominio del ¿Debemos apoyar decididamente la investigación científica Hugoen A. el Barrera conocimiento y tecnológico, con efectos en las nacional en biodiversidad? Laboratoriocientífico de Genómica y Bioinformática de la ULIEG ¿Debemos apoyar el desarrollo de la biotecnología actividades económicas de los pueblos, con notables impactos Facultad de Medicina / UANL en hbarrera@fm.uanl.mx los procesos de desarrollo y bienestar humano, sobre nacional? todo en la agricultura y el medio rural de las economías en ¿Debemos apoyar el desarrollo de la capacidad para analizar y evaluar las múltiples implicaciones del uso de la desarrollo. biotecnología moderna? o EN LOS ALBORES DE LA BIOINFORMÁTICA prohibir elcon desarrollo de todo lo anterior? Este desafío, generado por el nuevo conocimiento, está computacionales las reglas del entendimiento y La bioinformática es un área de investigación ¿Debemos determinado por unaque nueva revoluciónuna científica y tecnológica, interdisciplinaria constituye interfase entre las apreciación de datos biológicos, y la comparación de estos con respecto al segundo desafío, la preservación la que se piensa que daría la agricultura la posibilidad de Con otros datos afines almacenados en distintos bancos dededatos. ciencias biológicas y lasa computacionales. Si bien algunos agricultura nacional y el cuidado del medio ambiente, de la producir alimentos suficientes en cantidad y calidad para restringen su rango de estudio al manejo y análisis de Una definición más general la ubica como el estudio de la las especies autóctonas delalainformación, salud de alimentar las futuras poblaciones, pero abreen nuevos información de biológica, utilizando la teoríay de bases dea datos de secuencias principalmente, realidad biodiversidad humanos: Experimentar paradigmas, no sólo más en términos de inocuidad y matemáticas.con organismos genéticamente posee un sentido amplio; de es requisitos la fusión de las técnicas loscomputación
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La necesidad de descifrar la inmensa incorporación de computadoras en este sobre campos tan variados como la sacantidad de información revelada proceso de investigación. El uso de las lud humana, la agricultura, el ambiente, parae resolver cuestiones la energía y la biotecnología. principalmente por el provoca proyectograndes del computadoras modificados (OGMs) preocupaciones comenzó con el desarrollo Genoma Humano, ha impulsado el la biológicas incertidumbre de diversos sectores de población, incluidos algoritmos su aplicación en el MINA DE INFORMACIÓN desarrollo Bioinformática. El de miembros de de la la comunidad científica, sobre todo eny los entendimiento de las interacciones de PARA DESCUBRIMIENTOS ADN, la molécula que atesora el código efectos a largo plazo sobre la biodiversidad, ya que aún no se biológicos y las relaciones BIOLÓGICOS dedispone la vida, controla directamente la los de una ecología predictiva capaz de procesos hacer frente a la biología fundamental de la vida y filogenéticas entre diversos organismos. Las bases de datos biológicos son complejidad de la cuestión. archivos de datos que son almacenados determina las particularidades de cada de manera uniforme y eficiente. Estas SISTEMAS INFORMÁTICOS organismo. Es por ello que en el caso Los ecólogos han señalado defectos y carencias en la concepción bases contienen datos de un amplio UTILIZADOS particular del humano, las en variaciones y metodología empleada los estudios de evaluación de Básicamente, los sistemas informáticos espectro de áreas de la biología y riesgo las mutaciones presentes en el con ADN de los ensayos de campo las plantas transgénicas, empleanaen este campo son: Bases molecular. Las bases de datos primarias genómico, o condicionan el que se obligandopredisponen a que se revisen estas metodologías y llevando una de datos locales o desarrollo de las muchas enfermedades mejora notable en el desarrollo de estos protocolos. De hecho,accesibles mediante o archivadas contienen la información programas de Internet; aplicación y las características o anotación de que aquejan. losnos ecólogos no están en principio en contra de la relajación de datos de laboratorio; secuencias, estructuras y perfiles de de las normas de bioseguridad, siemprey y manejo cuando exista la automatización de experimentos, técni- expresión de ADN y de proteínas. Las Desde principios de la década de 1990, experiencia acumulada que apoyara tal medida. muchos laboratorios sumaron esfuerzos cas de inteligencia artificial, literatura Bases de datos secundarias o derivadas para descifrar los DE genomas de varias médica y científica relevante; programas son así llamadas porque contienen los PREOCUPACIÓN ECOLOGISTAS distribución de datos; programas para resultados de análisis sobre las fuentes especies representativas deecólogistas los diferen-se de La preocupación de los basa en la falta de programas para generación primarias, incluyendo la información tes grupos de seres desde bacterias conocimiento convivos, que se cuenta sobre los modelación; efectos a largo plazo sobre los patrones de secuencia o hasta animales y un plantas, pasando porexponencial del número resultantes, por lado, del aumento motivos, variantes, mutaciones y insectos y culminando por supuesto, en y por otro, en que se de OGMs que coexistirán libremente, relaciones evolutivas. 2003 con planear el humano. Estos proyectos podrían liberaciones potencialmente arriesgadas para delas secuenciación masiva del ADN han que no existe ninguna experiencia previa de impactos Es esencial que estas bases de contribuido al desarrollo y crecimiento deno es exclusivo de los ecológicos. Sin embargo, este punto datos sean fácilmente accesibles la OGMs, Bioinformática, generando sino también de los cantidades productos derivados de la mejora y que proporcionen un sistema de enormes de información biológica que tradicional: estudios multidisciplinarios capaces de evaluar búsqueda intuitivo para permitir a los seriesgos almacenan en grandestipo bases datos, de mejora genética no de cualquier de de proceso investigadores obtener información la son mayoría de las cuales son accesibles suficientes, y apenas se están diseñando los primeros muy específica sobre un tema biológico deexperimentos forma gratuita través de Internet. deacontrol, tanto para organismos transgénicos, particular. Se han bases de rigor, no estructurado deberían suponerse como para organismos convencionales que nunca, a decir agronómico y sanitarias DESARROLLO PROGRAMAS verdad, han DE pasado el severo escrutinio al que se está mayores amenazas.de datos especializadas en temas particulares, como por ejemplo: EMBL, COMPUTACIONALES sometiendo a aquellos derivados de la ingeniería genética. una base de datos para secuencias Además de reunir y organizar toda esta NO EVALUADA Pero, más allá de las amenazas y miedos más o menos DIVERSIDAD BIOLÓGICA nucleotídicas; UniProtKB/Swiss-Prot, información, es necesario analizar olvidar que los ecosistemas de nuestro fundamentados o imaginarios; másy allá de los mitos y Finalmente, no podemos una base de datos de proteínas, descubrir en tecnológicos, las secuenciashay de que nucleótigran diversidad biológica que aún noyha fantasmas tomar en cuenta dos datos planeta albergan una PDB, una base de datos de dos o de aminoácidos, las semejanzas alcanza los importantes: 1) después de 30 años de experimentación, la sido evaluada. El número de especies descritasestructuras tridimensionales de por proteínas. Los y tecnología las diferencias de cada hallazgo. estima que quedan descubrir como de los OGMs, no ha sufrido ni un solo accidente dos millones, pero se científicos tienen que ser capaces Nodigno resulta conveniente ni práctico decenastambién de millones. El valor de esta de mención; y la propia comunidad europea, centro mínimo otras varias de integrar la información obtenida detodas las comparar las secuencias milesde moratorias para los diversidad es incalculable; de aquí se han domesticado de las dudas e inclusode devarios amenazas bases de datos subyacentes heterogéneas deproductos nucleótidos o aminoácidos de manera desarrollados, ha realizado estudios de bioseguridad las plantas cultivadas y sin duda son una reserva genética una manera sensible paraen serlos capaces manual. Pordeello, se decenas han desarrollado ser incorporados futuros por valor varias de millones de euros, sin que se de rasgos útiles queenpodrían de conseguir una descripción clara de un secuencias; programas numerosos programas de cómputo para y yensamblaje programas de mejora y en la búsqueda de nuevos fármacos haya concretado ningún riesgo sustancial 2) aún no de existe biológico. es una nueva alternativa alineamiento y análisis de secuencias facilitar esta enorme tarea. Además, de loslos de y otros bienes. La tema biotecnología una evaluación global y científica riesgos ambientales nucleotídicas y aminoacídicas; programas computacionales disminuyen para buscar, descubrir y desarrollar productos con potencial potenciales de las plantas genéticamente modificadas. vez que por todos los datos biológicos para predicción de genes, la Quizá posibilidad de desarrollar errores queunconllevan agronómico, médicoUna e industrial; lo tanto, el uso sostenible haya que paradigma programas de política científica son almacenados funcionales de vivos, los análisis manuales. estos recursos es innegable.coherentemente y están que permita a los organismos públicos dominios responsables tomar ydeestructuras proteínas;exhaustivo, programas para clasificación, fácilmente disponibles a la comunidad decisiones incluso en ausencia de un conocimiento científica,que se requiere métodos para comparación, evolución molecular Con el incremento en la complejidad y Tenemos, como humanidad, cuidar el de equilibrio entre los que reconozca como válidos ciertos criterios, y que favorezca extraer la información significativa entre árboles áreas filogenéticos; paquetes de de la el capacidad, tanto de las computadorasde yaquellas poseedores la mayor biodiversidad, que suelen ser reconocimiento y delimitación de países esta enorme cantidad de datos. integraciónconduzca, y ensamblaje de en mapas como de las técnicas naciones vías de desarrollo, que desean sacar provecho incertidumbre en las de queinvestigación, el principio precautorio genéticos, entre muchos hallegado surgidoellacaso, necesidad de profesionales sus riquezas naturales; y por otro lado, las empresas a moratorias o renuncias de desarrollo que demás. Las herramientas que sirvanelcomo “enlaces” entre ambas que esté en juego. de los países industrializados, necesitadasbioinformáticas de acceder a la proteja patrimonio de biodiversidad permiten realizar este comerciales. paso de bioinformática disciplinas y sean capaces de comunicar- El objetivo final de labiodiversidad comoque materia prima de sus avances análisis son en paquetes computacionales riquezaElde información sePor conejemplo: los expertos de aconsejable los dos campos. problema lo tienen los países desarrollo, que no cuentan no sería liberar es un descubrir OGM en lala región que utilizanadecuados sofisticados algoritmos que se encuentra Tradicionalmente, la sus investigación en biológica hastaoculta ahoraentre con mecanismos de compensación donde se encuentran parientes silvestres, tradicionalmente computacionales. toda la masa de secuencias, estructuras, el cultivados campo de por la biología molecular se ha los agricultores indígenas, salvo que los datos por el mantenimiento y diseminación de su biodiversidad, literatura y otros datos biológicos. realizado completamente la mesa a desarrollar políticas proteccionistas, que científicos garantizaran la en seguridad adecuada; en principio no obligándolos Losa sus factores que vivos, se deben experimental del laboratorio, el recursos y portomar otro, en que sería ético poner en peligro el pero rico acervo genético y cultural restringen el acceso en el diseño estas herramientas Obtener unaespecie. idea más clara de la biolo- decuenta enorme incremento en los volúmenes la unilateralidad la protección dedelas patentes por las ligado al centro de diversidad y domesticación de esta fundamental de los organismos, dePero datos estánregiones siendo donde generados empresas, provoqueson: el bloqueo de programas de investigación en que aquellas no haygía parientes cercanos impactos profundos endeesta eraOGM, genómica, ha impulsado la deseguro y desarrollo necesarios para los países en desarrollo. este pasadas las pruebas riesgo tendrá ambiental,
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desarrollo de esta vacuna se utilizan las llamadas partículas pseudo-virales, las cuales están compuestas de las proteínas estructurales del virus, pero sin su material genético. Se producen a partir de las proteínas estructurales expresadas en sistemas recombinantes. En el caso particular de la vacuna contra el virus del papiloma humano, se propone la producción de la proteína estructural del virus denominada L1, que se encuentra en mayor proporción. Roberto Lagarda Lagarda Nació en San Bernardo, Sonora. A lo largo de su carrera profesional ha desarrollado trabajos El el proceso producción en los campos de la docencia y la administración educativa, tanto en sectorde público como en sistemas de fermentación se Nacional encuentra instituciones privadas. Ha ocupado importantes cargos, como la Dirección del Colegio de establecido. Sin embargo, el proceso de recuperación Educación Profesional Técnica (CONALEP). Actualmente es coordinador nacional de los Colegios y purificación típicamente utilizado de Estudios Científicos y Tecnológicos (CECyTEs). involucra numerosas etapas de proceso, de las cuales destacan: ruptura Yoloxóchitl Bustamante mecánica, fraccionamiento, lavado, Es ingeniera bioquímica egresada de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, y doctora en centrifugación, disoluciónen y purificación Ciencias con especialidad en Bioquímica, grado de la misma escuela del IPN. Es diplomada utilizando Como Alta Dirección de Empresas del IPADE, y en Finanzas para no Financieros deletapas ITAM.cromatográficas. En el IPN consecuencia, se obtiene un proceso que se desempeñó como profesora por más de 15 años, tiempo durante el cual también trabajó en resultaEn prohibitivo para llevarse a nivel investigación, principalmente en fisicoquímica de las proteasas vegetales. el mismo instituto o bien para generar también trabajó en el área administrativa y a partir de 1978 laborócomercial en el ramo industrial en la cantidades suficientes para pruebas clínicas, farmacéutica en empresas nacionales y extranjeras. principalmente por cuestiones de bajo rendimiento y altos costos de inversión Brian R. Shmaefsky y operación. En este contexto, el uso de Cuenta con varios grados de estudios; es maestro en Biología porestrategias la Universidad del sur dede procesos de integración Illinois, doctor en Bioquímica de Plantas por la Universidad de Illinois y en Ecología y Limnología utilizando técnicas novedosas como en el Laboratorio Biológico Montaña Rocosa en de Colorado. Desde 12 años trabaja como con fases extracción líquido-líquido sugeridos para este tipo procesos. Lo hace Para el desarrollo de procesos profesor de Biología en Kingwood College. biotecnológicos eficientes y escalables anterior resulta en una enorme limitante acuosas y el uso de lecho fluidizado [3], que permitan obtención de productos en el desarrollo de bioprocesos, debido resulta en procesos compactos y fácil de biológicos tales como vacunas, han a que esta etapa es la más costosa de implementar a escalas comerciales. Ana Lorena Guevara todo proceso biotecnológico y define la sido propuestos yEsutilizados fitotecnistadistintos de la Universidad de Costa Rica. Inició su carrera como investigadora en el Ministerio VACUNA de CONTRA EL ROTAVIRUS viabilidad económica. Con la finalidad sistemas de expresión. De estos sistemas de Agricultura y Ganadería en la Dirección General Forestal y la Dirección Investigaciones INFANTIL de ilustrar los retos desde el punto de expresión, destacan las bacterias Agrícolas. Actualmente labora en el Instituto Nacional de Biodiversidad, donde se desempeña De manera la producción de vista de ingeniería de bioprocesos (la más utilizada como es E. Coli), levaduras, funcionaria del Programa de Bioprospección y gerente del Programa de Apoyosimilar, al Desarrollo de un candidato de vacuna contra el en el ydesarrollo de INBio-BID. células de insectos, animales y involucrados delcélulas uso de Biodiversidad por Pequeñas Empresas Comunidades vegetales. La selección del sistema de un proceso para la producción y rotavirus infantil utilizando esquemas expresión se basa en diversos factores, particularmente la recuperación de prácticos de fácil aplicación genérica, tales como la productividad proceso vacunas, en este artículo se discutirán resulta interesante, debido a que más Youcefdel Mentalecheta medio de millón de niños mueren dos casos ilustrativos: los procesos para deEducativa resultante, la estabilidad y presentación Es experto en la Unión Europea, miembro del Comité de Evaluación la UNESCO y de ha enfermedades la obtención una vacuna (i) anualmente del producto y asesor la complejidad delde evaluación internacional dede educación en potencial varios países. A lo largo devíctimas su carrera gastroentéricas causadas por rotavirus. para el cáncer uterino utilizando sistema de recuperación y purificación. desempeñado importantes cargos: Porcérvico ejemplo, de 1984 a 1995 fue secretario del Programa este caso también se propone el uso bacteria anteriormente, E. Coli como desistema En el caso particular de plantas, se puede Intergubernamental de lalaUNESCO; 1980 a de 1983En fue consejero del ministro expresión [1] y industrias (ii) contra avanzadas. el rotavirus, de proteínas estructurales, en particular seleccionar el sitio argelino específico dePlan la planta del para la Tecnología y las (raíz, fruto, semilla, tallo, etcétera) donde utilizando células de insecto como las proteínas VP2 y VP6 a fin de obtener partículas pseudo virales de doble capa se desea expresar la potencial vacuna. sistema de expresión [2]. Edgar que generen una respuesta inmune En el caso particular de Wagner las vacunas Es profesor de la Universidad de Freiburg Instituto II en elseDepartamento cuando administren de vía nasal. En VACUNA CONTRAenELelVIRUS DELde Biología formadas por proteínas estructurales, Fisiología de de las estos Plantas;PAPILOMA en la misma institución, desde 1993 es encargado de las relaciones este caso particular, la optimización del HUMANO la producción y purificación dealgo estudio. también presidente dela la Sociedad Internacional proceso de Endocitobiología, producción por fermentación ElEs primer caso involucra producción productos a nivel internacionales comercial no es sección alemana desde 1998. de una vacuna en contra del virus del de este candidato de vacuna utilizando trivial. papiloma humano tipo 16. Este caso células de insecto se encuentra en En particular, la recuperación y resulta interesante ya que la presencia desarrollo. purificación de vacunas o candidatos de este virus se ha asociado con el de vacunas representan la etapa de desarrollo del cáncer cérvico uterino. Sin embargo de igual manera la proceso más crítica y que poca atención Anualmente, más de medio millón recuperación y purificación de las ha recibido. Existe poca información de casos de este tipo de cáncer son proteínas que formarán la vacuna es sobre los esquemas de recuperación reportados mundialmente [1]. Para el una etapa que necesita optimizarse si
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se pretende buscar una aplicación a escala comercial. Las etapas típicas de recuperación y purificación involucran operaciones difíciles de llevar a niveles de escalamiento comercial y altamente demandantes en tiempo. Tal es el caso de esquemas de ultracentrifugación que aún se utilizan. Al igual que en el caso previamente descrito para la obtención de la proteína L1, la implementación de esquemas de proceso novedosos permite el establecimiento de sistemas de recuperación que simplifican enormemente la López maJuan de Silanes. Es licenciado en Administración de Empresas, egresado nera tradicional como se recuperan los de la Universidad Iberoamericana, y maestro en el mismo campo, por el Instituto candidatos de vacuna y demuestran el Panamericano de Alta Dirección de Empresas. Actualmente es presidente del Instituto potencial de aplicación comercial paray ha ocupado importantes puestos, como la presidencia de la Cámara Bioclon, este tipo de productos. Nacional de la Industria Farmacéutica y de la Asociación Nacional de Fabricantes de Medicamentos. INVESTIGACIONES PARA DESARROLLO DE VACUNAS Es importante mencionar que lo anterior Carlos Camacho Gaos. Estudió Economía en el Instituto Tecnológico Autónomo de corresponde a dos casos comunes de la México, (ITAM), y en Georgetown University, en Estados Unidos; se especializó en problemática que desde el punto de vista regional y urbana, finanzas públicas y economía monetaria. Actualmente, economía de ingeniería de bioprocesos enfrenta la es el presidente ejecutivo y director general de AgroBio México; es fundador y director producción de vacunas. general de Premium S.C. desde 2001, y de 1990 a 2000 ocupó la Subsecretaría de Pesca en la Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca. Es inevitable pensar que en la medida tos utilizando estrategias de bioingeniería novedosas. La competencia entre las que se definan esquemas adecuados empresas por sacar al mercado nuevos productos farmacéuticos las obligará a estrategias el desarrollo bioprocesos. La ejecutivo necesidaddede de producción de una manera Rafael eficiente, Gual buscar Cosío. Es ingenieropara químico. Ocupa elde cargo de director la estrategias que ayuden a reducirde elInvestigación tiempo de escalamiento y organismo de transferencia de tecnología rápida, y atractiva económicamente, Asociación Mexicana de Industrias Farmacéutica, dedicado para facilitar defarmacéutica los nuevos bioprocesos cada se logrará la aplicación genérica de los la a fortalecer imagen de la implementación investigación en industrial la industria y difundir resultará los vez campo. más evidente. beneficios de las vacunas a cada vez más avances en este poblaciones. PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS A pesar de que resulta imposible predecir La industria farmacéutica demandará procesos biotecnológicos que le permitan la el futuro, y más aún en esta disciplina recuperación y purificación de productos tales como vacunas mediante el uso de de crecimiento explosivo, es posible tecnologías escalables y eficientes y profesionistas capaces de atender los evidentes anticipar que la tremenda cantidad retos de la industria biotecnológica presentes y futuros. No existe duda que el de investigaciones y proyectos que desarrollo de vacunas con esquemas adecuados de ingeniería tendrán un importante se llevan a cabo en la actualidad en el impacto sobre la calidad de vida de los seres humanos. área de desarrollo de vacunas, tendrán gran impacto en la sociedad, en la calidad de vida de los seres humanos, en la tecnología y la industria en las Doctora Yolanda Gutiérrez Puente REFERENCIAS: próximas décadas. Facultad de Ciencias Biológicas / UANL [1] Rito-Palomares M and Middelberg A. Aqueous two-phase systems for the E-mail: yogutier@hotmail.com recovery of a recombinant viral coat protein from Escherichia coli. J Chem Resulta inevitable considerar que los Technol. and Biotechnol. 1025-1029 (2002). beneficios no asociados alquedesarrollo En este contexto, son fundamentales debemos estar77:conscientes los desafíos enfrentamos Además, de vacunas los que nos brindará biohabitantes de estelapaís es el de que vivimos en un país de gran también la restauración y protección del [2] Benavides Mena J,en Cisneros M, Ramirez O T, Palomares A and tecnología en presente siglo, ambiente. ¿Cuales Lson lasRitodisciplinas esJ, decir, una tierra deelproporcionar a lanecesapoblación diversidad; Palomares por M. Rotavirus primary the insecta cell riamente provocarán un interés crecienque recovery pueden from ayudarnos enfrentar mares conlike-particles gran variedad -que actualmente rebasa ya los delimitada inplantas, aqueous two-phase systems. J Chromatography B. (2006). te de lasmillones empresas farmacéuticas estos desafíos? La biotecnología es una animales y microorganismos, cien y se incrementaráy abiorazón de tecnológicas. de un millón de habitantes por año muchos de los cuales se originaron en de ellas, ya que está relacionada con el [3] Rito-Palomares M, otros Practical application of deaqueous two-phase desarrollo tecnologías de proceso y y no existen en sitios, durante los próximos 20-, los servicios México partition development the recovery of biological products. J El interés fundamental y retopara de dichas de producto, acordes con el ambiente en lo quetoelprocess desarrollo industrial for debe y condiciones necesarios una vida por Chromatography B, 807, 3-11 (2004) compañías estará enfocado fuertemente los sectores agrícola, pecuario, marino, la conservación y explotación digna, incluyendo alimentos sanos y considerar en nutritivos, el desarrollo de procesos yeficientes medicamentos servicios de de la biodiversidad y las características salud, industrial, electrónico, minero y y escalables que les permitan sacar de nuevos materiales. propias de nuestra cultura. salud. rápidamente al mercado nuevos produc-
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emergentes de estos sistemas PROFESIONALIZACIÓN DE LA así como su interacción con organismos; simplemente se toman los mejores individuos (los elCIENCIA medio ambiente: simplemente sintetizo un problema muy más productivos o resistentes) como padres de la siguiente GENÓMICA generación. Éste es un proceso que toma muchas generaciones complejo. Estamos viviendo una época de grandes para producir resultados. ¿Qué pasaría si pudiéramos hacerlo e innovadores descubrimientos sobre lo de un solo golpe; por ejemplo, modificando la información de ¿QUÉ ES LA BIOINFORMÁTICA? que representa, quizás, el patrimonio La Biología, la Computación y la Informática se unen para los genes del maíz para que la planta crezca mejor en suelos más importante de la naturaleza y del formar una sola disciplina: la especies. Bioinformática, que algunas pobres? ser humano: el genoma de las veces es llamada ytambién Computacional, cuando se El conocimiento análisisBiología de la totalidad trata analizar nucleotídica los datos acumulados. La materia de estudio; En general, cuanto mejor comprendemos un sistema, de lade secuencia del material es decir, losde datos estudia larepresenta Bioinformática son secuencias más rápida y eficientemente podemos modificarlo, y la genético un que organismo, de aminoácidos (proteínas). Sobre dichas secuencias Bioinformática se ocupa de almacenar, analizar e interpretar lo ADN que y se ha denominado ciencias hay mucho que decir, pues son los ladrillos con los que están la enorme cantidad de resultados que estamos obteniendo en genómicas. forma de secuencias de ADN. Mencionaré algunas de las tareas construidos los seres vivos. que realizo como bioinformático: Identificación de secuencias. Los descubrimientos realizados por diLas deestán secuenciación de ADN han avanzado Cuando se obtiene una secuencia de ADN de algún organismo chatécnicas disciplina generandomasiva un nuevo enormemente últimos años, yque, como resultado de ello necesitamos saber qué gene representa; esto lo hacemos paradigma de en las los ciencias naturales, se actualmente más de 32 millones al tienen madurar, impulsarán el desarrollo de de secuencias de encontrando secuencias parecidas en las bases de datos por ADN quetecnologías contienen en más de 38 millones de bases (A, T, nuevas todos losmil ámbitos Gdel y C) depositadas en el banco de datos de genes (GenBank, quehacer humano, principalmente ver y disponibles ser revisadas por cualquier en referencia) la medicina, industria, para agricultura, persona. darnos una alimentación, idea del número de caracteres ganaderíaPara y, en general, depositados, éstos serían suficientes para escribir más de por mencionar algunas áreas. cuatro millones de artículos como éste. Entre las secuencias depositadas encuentran los genomas Las ciencias se genómicas se encuentran en completos del ser humano, del de ratón, del arroz y decomo un sinnúmero de bacterias y los límites ciencias básicas la otros bichos. ¿Por qué coleccionar estas secuencias? genética, bioquímica, biofísica, biología molecular, ciencias computacionales salud, lo cual incidirá en la comprensión, en biología, genética, bioquímica, ecología, matemáticas y bioinformática, UTILIDAD DE LAyBIOINFORMÁTICA e informática fisiología. Desde el diagnóstico y posible terapéutica. que desgraciadamente, están ausentes Sipunto un radiotécnico un televisor, necesita tener de vista quiere de la reparar evolución del de los planes de estudio de licenciatura elconocimiento, diagrama de las los ciencias circuitosgenómicas que lo componen. Necesita GENERACIÓN DE NUEVAS del área biológica que se ofrecen esta cómolafunciona el aparato BIOTECNOLOGÍAS han información cimentado para las entender bases para ytranscriptómica poder repararlo.proteómica; Hasta ciertoesto punto losotra seres vivos parte, las ciencias genómicas actualmente en nuestro país. es,conPor es mismo caso:de Si los queremos entender cómo funcionan incidir, de manera directa, en el elconocimiento productos de podrán medio del programa Anotación de secuencias. (Para Esta propuesta obedece a la necesidad yesos modificarlos necesitamos plano maestro; es decir el estudio de su la biodiversidad desde BLAST. genes a nivel de RNA ysu proteínas, obtener plantas conocimiento científico a partir de una secuencia, es formar nuevos profesionales en genoma, constituido y, por finalmente, toda la información presente en sus hasta y de respectivamente, la microorganismos necesario la célula, en quéa el área desempeña biológica, en que responden moléculas De momento tenemos ya animales. la información Sin de embargo, unasaber de qué las funciones Biología de ADN. Sistemas que representa de ésta seserá encuentra y a qué procesos moleculares está los grandes retos de las fronteras genomas completos ydel podemos, con muchas más herramientas aplicaciones muy parte importantes el conocimiento funcionamiento asociada);de a esto se le llama de laanotación biología funcional. en el nuevo milenio. que hacedetres ponernos a descifrar cómo funcionan en la generación nuevas global la décadas, célula. Por otra parte, las concentrada los seres vivos. Conocemos al momento, con biotecnologías certeza, el código a nivel industrial, por el Para cumplir con la tarea del diseño y ciencias computacionales e informática Armado de genomas. Cuando se quiere el genoma de elaboración de la conocer propuesta de la nueva que indica qué aminoácido eneldeterminada posición dede los adecuado microorganismos (bioinformática) contenderánvacon reto manejo organismo;en por la ejemplo de una millones carrera, se bacteria, instauróse unobtienen grupo de trabajo una proteína; este código es una simple tabla quealrelaciona útiles humano. un Igualmente, de definir, ordenar, manejar y descifrar de pequeñas partes deintegrado su genoma,por de alrededor pares dieciséisde 700 profesores tripletes de bases dedeADN cada uno deelaboración los aminoácidos. no sólo de metabolitos la información lasconsecuencias de bases. Es necesario entonces armar ensamblar genoma, provenientes de o las siguienteselfacultades: La parte del para código sobre la cual tenemos mucho menos importantes en salud y terapéutica, genómicas, analizar, comprender en solucionar enorme rompecabezas cuyas CienciasunBiológicas, Ciencias Químicas, certidumbre se refiererelevantes a las señales que indican cuándo anticuerpos, y lo cual consiste como vacunas, hormonas, y plantear preguntas para las son los pequeños fragmentos deMedicina, ADN y que podemos Medicina cuánto sebiológicas. va a transcribir un gene: Las señales de prendido, piezas inmunomoduladores y antibióticos, sino Agronomía, ciencias armar encontrando segmentos se sobrelapan sí. Veterinaria y Zootecnia y de la entre Secretaría apagado y “volumen” de los genes. también en suplementos alimenticios cuáles aminoácidos, vitaminas y Académica, todas pertenecientes a la El impacto de las ciencias genómicas como SABER MÁS? UANL. Esto vida así diaria; proteínas, como¿QUIERES en procesos tales seráesdetremendamente tal magnitud, importante que ningunapara de nuestra tratado de y darla una muy sucinta introducción al campo por la mayoría de cáncer quelaaquejan a Hede como elaboración bebidas las ejemplo, disciplinas o ramasde delos lastipos ciencias análisis de secuencias deDEADN y proteínas; si estás los humanospodrá son descomposturas informáticas de del INICIOS LA BIOTECNOLOGÍA biorremediación suelos y cuerpos naturales estar exenta en de las suseñales interesado(a) en son conocer más de este campo, posiblemente el (genéticas) indican las células cuándo cuánto GENÓMICA de agua.y No menos importantes influencia. que Por les ejemplo, la aelaboración lugar para comenzar el sitio en la red reproducirse. Si estas “descomponen” las células se mejor éticas, Debe sea destacarse que la del era Centro de la también las implicaciones legales de los perfiles de señales RNAs yseProteínas, Nacional paranuevos la Información Biotecnológica o National Center reproducen produciendo un tumor Biotecnología Genómica fue inaugurada que que emanarán de estos resultantesindiscriminadamente, de la expresión de los y sociales foraplicación Biotechnology Information (NCBI) de los Estados Unidos: puede ser maligno. en México precisamente un par de los genomas bajo distintas condiciones, conocimientos y de su www.ncbi.nlm.nih.gov/. En este sitio encontrarás una enorme profesores que participaron en esta permitirá conocer, de manera integrada, información sobre y áreas SELECCIÓN tarea: elBioinformática profesor Hugo A. afines; Barrera de un de programa la fisiología,ARTIFICIAL lo cual impactará en nuestra La implementación cantidad en particular la liga www.ncbi.nlm.nih.gov/About/primer En otro contexto, la cantidad y calidad alimentos que que englobe Saldaña y la doctora Diana Reséndez académico todasen las capacidad para hacer la ingeniería de de puedesinvolucradas acceder a unaPérez, introducción comprensible estos producen los seres vivos está gobernada, última instancia, cuando crearon en 1999de el Centro y disciplinas vías metabólicas. La comparación de enciencias por sus genes. genética La domesticación de especies y tópicos. en laanimales aplicación de las ciencias de Biotecnología Genómica, por lo que su la expresión entre estados vegetales beneficio ha procedido por selección demanda la adquisición de visión y experiencia nos fue de enorme normales en y nuestro patológicos representa un genómicas, Comentarios: omartine@ira.cinvestav.mx artificial, sin avance entender a bien el de los valor. También es de destacarse que se habilidades y destrezas importante en bien las ciencias de funcionamiento la conocimientos,
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Mary Pat Moyer.
Tiene un doctorado en Microbiología, con énfasis en virología, de la Universidad de Texas en Austin. Estudió Biología en la Universidad de Florida Atlántica. Moyer es reconocida en el campo científico y biomédico, además de ser considerada como una líder en el negocio de la tecnología. En 1993 fundó la compañía de Innovación en Ciencias de la Vida, INCELL Corporation, luego de contar con más de 20 años de experiencia como científica académica, como directora del Centro para Biotecnología Celular Humana y profesora en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas, en San Antonio.
y retos en todas las áreas de las San ciencias naturales. Estos contó con la asesoría de miembros Instituciones Actualmente dirige la de compañía INCELLexternas, y es fundadora y presidenta de la Asociación Antonio como el Instituto del Seguro AustinMexicano para las Ciencias de laSocial Vida. (IMSS) y del nuevos descubrimientos se iniciaron a fines del siglo XX, Instituto Nacional de Investigación Forestal y Agropecuarias específicamente en 1995, con la publicación de la secuencia de laCancer bacteria (INIFAP). Los Ha integrantes este poseencientíficos experiencia publicadode más de grupo 200 trabajos y es nucleotídica co autora del del libro genoma de texto Colon Cells. Haemophilus Hoy en día, después de casi unade década complementaria en diferentes aspectos de relevancia para influenzae. También ha recibido importantes reconocimientos por diversos logros alcanzados a lo largo su de intenso las ciencias genómicas, y llevaron a cabo las siguientes trabajo multidisciplinario entre la biología, bioinformática carrera. y matemáticas, conocemos la secuencia del genoma de más actividades: de 20 organismos eucariotas, incluyendo el humano (Homo I.- Consulta de opinión con investigadores expertos en sapiens), el protozoario responsable de la malaria (Plasmodium biología, medicina, biología molecular, bioquímica, genética, falsiparum), mosquitos vectores de enfermedades (Anopheles biotecnología industrial, biotecnología vegetal, biotecnología gambiae), levaduras productoras de cerveza y vino ambiental y biotecnología animal. Asimismo se contó (Saccharomyces cerevisiae), la mosca de la fruta (Drosophila con la participación de pedagogos especialistas en diseño melanogaster), el ratón (Mus musculus), plantas como el maíz (Zea mayz), el arroz (Oryza sativa )y más de 80 bacterias, curricular y pedagogía. tanto patógenas como benéficas para el humano, plantas y II.- Acopio y análisis de información de programas similares animales. que inician actividades en otras partes de México y del IMPACTO EN LA BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL mundo. Esta información ha abierto la oportunidad de incrementar el III.- Reuniones de subgrupos de trabajo por área de conocimiento sobre el papel de cientos de genes involucrados experiencia para la integración primaria de los planes de en procesos patológicos, no sólo en el humano y en especies de importancia agropecuaria y forestal, sino también en la estudio. detección oportuna de patógenos en alimentos de origen Doctor Marco Rito-Palomares IV.-Centro Realización de un total de 20 reuniones del grupo vegetal y animal. Asimismo, su impacto en la biotecnología de Biotecnología / Tecnológico de Monterrey (alrededor de 90 horas) para lograr la articulación entre tradicional y del ADN recombinante es una enorme veta las diferentes áreas de experiencia y redacción final de la que está a la vista para el inicio del presente siglo y abre la oportunidad de nuevas tecnologías para el adecuado propuesta. tratamiento de enfermedades y mejoramiento en la calidad y Estas actividades realizaron entre julio yen noviembre de 2003. xiste un seconsiderable interés el desarrollo de cantidad de alimentos más seguros. Para la elaboración del proyecto consideró Ley de Orgánica vacunas diseñadas para se operar en el laárea terapia y el Reglamento de la UANL y demás reglamentos y Nuestra institución, sensible a estos cambios y acorde con humana. General La necesidad urgente de establecer pruebas disposiciones vigentes en la UANL. clínicas aceptables ha restringido la investigación sus principios fundamentales de la generación, preservación básica al establecimiento de métodos selectivos y escalables y difusión del conocimiento, así como al amparo de su marco FUNDAMENTACIÓN para la recuperación de candidatos de vacunas que puedan de referencia de desarrollo plasmado en la Visión UANL Elser enorme cúmulo deintegrados información de la secuencia nucleotídica eficientemente a esquemas de producción para 2006 y Educación para la Vida, decidió, en función de su del genoma de diversos organismos generado en validación, la última enorme potencial distribuido en las distintas Facultades del obtener productos en un estado adecuado para década, ha provocado una verdadera revolución de conceptos área biológica, afrontar el enorme reto de formar la carrera formulación y presentación final.
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DEbiología. LA CARRERA supercomputadora en OBJETIVO el área de la México no figura Primer ciclo: supercomputadoras a un entre los 30 países que dedican proyecto específico, Formar pero este profesionales proyecto podríaasociados colocar a capaces deutilice servir como intensivo soporte país que el cómputo Además, un FPGA no sólo está programado para una tarea; México como el segundo equipos interdisciplinarios Los grids en ese sentido ofrecen una también permite que esa misma función se copie en varias en el área biológica. de para el comparada desarrolloconde procesosde la inversión ocasiones en el mismo FPGA, de tal manera que puede llevar solución eficiente y económica, biotecnológicos los sectores de supercomputadoras, como se mencionóen antes. a cabo simultáneamente la misma función. salud, agroalimentario, industrial y ambiental. Para que el lector tenga una idea del potencial de desarrollo que GRID EN FASE DE PRUEBA tiene esta técnica, considere por un momento el aceleramiento En este proyecto participan 20 investigadores de distintas Segundo ciclo: incluyendo al Instituto de que un programa lograría con ayuda de un FPGA; si el cluster dependencias universitarias, FormarAplicadas profesionales competentes, y de Sistemas (IIMAS), donde habitualmente lo ejecuta fuese empequeñecido a tal Investigaciones Matemáticas y emprendedores, Celular (IFC), Instituto de Biotecnología grado que cupiese en un FPGA, y de igual manera, ¿se imagina Instituto de Fisiología innovadores capaces (FC) de y aplicar las General cienciasde la Dirección el lector lo que ocurriría si dentro de su computadora personal (IBT), la Facultad de Ciencias proteómicas y de Académico (DGSCA) de la UNAM. Este tuviese decenas de esos FPGAs interconectados, ejecutando Servicios de Cómputogenómicas, bioinformática grid busca enlazar inicialmente a cinco para clusters contribuir localizados únicamente un programa? desarrollo de los sectores de en estas dependenciasaluniversitarias. Actualmente un primer salud, agroalimentario, industrialpara y prototipo de grid está en fase de prueba utilizando BIOINFORMÁTICA INTENSIVA EN MÉXICO ambiental. en la UNAM y por grupos de Hasta ahora hemos realizado una breve revisión sobre la ello tecnología desarrollada biología moderna y el cómputo intensivo, y de cómo estas investigación externos. Fue así como las carreras de Profesiodisciplinas pueden llevarnos a acelerar el descubrimiento Biotecnología evaluar unennuevo método de de nuevos medicamentos y, a su vez, a mejorar nuestro Este prototipo serviránalparaAsociado Genómicay función y de de Licenciado en las proteínas entendimiento sobre el funcionamiento de los seres vivos. Y predicción de la estructura Biotecnología Genómica fueron Para el año 2008, el grid que conecsabiendo esto, es importante entonces saber qué esfuerzos se desarrollado en la UNAM. aprobadas el Honorable Consejo estar en por pleno funcionamiento y se están realizando en nuestro país en esta dirección. La última te a cinco clusters debe del semestre éste se puedanairpartir generando proyectos parte de este documento la dedicaremos a mencionar uno de espera que a partir de Universitario encómputo agosto deintensivo 2004 y cuyo vez inició más de en el los proyectos más recientes y ambiciosos que en México se que demanden cada que grado integrar será otorgado a través de área de biología. Para lograr a la comunidad científica realizan en estas áreas del conocimiento. la Facultad de deCiencias Biológicas. mexicana en el uso y aprovechamiento esta tecnología, se ha biotecnología cómputo). Aunadola a red ello,mexicana de ciclo: “Profesional Asociado Ambas carreras forman profesionisconstituido bioinformática (consulte la página Es doble importante aclarar un punto: las en computadoras enyeste estado cuentade con Biotecnología y “Licenciado tas competentes,Al mismo innovadores la instituciones red en http://rmb.ifc.unam.mx/). tiempo, yse momento no Genómica” pueden sustituir el trabajonuestro en el laboratorio investigación y desarrollo en cuales de que aplican las han iniciadodentro proyectosemprendedores en el estudio de la expresión de genes de Biotecnología los biólogos; Genómica”, sólo ayudanlas a acelerar el descubrimiento sector salud (IMSS) y agropecuario comprenderán la generación uso la debiología, la del la genómicas, proteómicas y en organismos modelociencias que permitirán evaluar la confiabilidad de nuevo conocimiento. Así,ypara computación (INIFAP), con las decuales nuestra información del ADNsin deembargo, los organismos de bioinformática en los sectores de estas tecnologías. es una herramienta; es necesaria la participación mantiene una estrecha para el desarrollo de biotecnología. El universidad salud, agroalimentario, industrial y de científicos en computación para resolver los problemas colaboración científico-académica. Este entorno geográfico, desarrollo ambiental. esfuerzos, México se encamina a transformar asociados a la biología. En industrial este contexto, se empiezan a Con todos estos tipo de otro factor ydesarrollar socio-económico de nuestro estado forma en que se ha venido realizando biología en el país y herramientas útiles para la biología concolaboración el mejor laserá para el adecuado nos coloca ante la grancomputacional oportunidad enimportante egresados de estasy científicos carreras con ello desarrollo a la formaciónLos de nuevos profesionistas planteamiento científico México. de la carrera de generar profesionales capaces de profesional de los alumnos capacitados para utilizar las que puedan promoverestán el desarrollo del país en estas áreas. en biotecnología genómica. transformar las capacidades del análisis ciencias básicas y aplicadas en la Nuestra máxima casa de estudios ha emprendido un proyecto profundo de la universitario: secuencia nucleotídica solución de problemas en las áreas de (Macroproyecto Tecnologías para la universidad El personal docente de losinformación organismos generación salud, tecnología y ambiente; pueden de la y lapara computación; consulte la página del que estará adscrito de tecnologías enmás sólidas, social a este programa cuenta con amplia administrar procesos productivos, macroproyecto http://dinamica1.fciencias.unam.mx/ptid/ experiencia en formación de recursos yredinformatica/) económicamente generar nuevos productos y tendrán en elmás cual rentables se plantea yla construcción delaun a como nivel de licenciatura, ecológicamente seguras. un amplio sentido humanista y grid dedicado a más analizar datos de expresiónhumanos de genes, así maestría y doctorado, lo cual garantiza compromiso con las necesidades, para la predicción de la estructura y función de las proteínas. académica integral de los En esteproyecto sentido, la Universidad Autóno- una eficiencia y productividad de México. Este tiene dos componentes muyformación importantes: alumnos ma Nuevo Leónycuenta con alrededor 1) de construcción uso continuo del primer grid inscritos científicoen el mismo. Nuestro en dos ciclos: de medio contemplando centenar de elprofesores en México desarrollo deprograma software está paradividido el durantebiológica el primer con grado doctory y otro tanto análisis de de genomas proteínas y 2) de evaluación deperíodo, los alumnos Maestros en Ciencias, especialistas en recibirán una instrucción básica para estas herramientas. las distintas áreas del conocimiento desempeñarse como técnico profesional en dedicado laboratorios de la biología e ingeniería Además de sermolecular el primer grid científico a la de desarrollo de procesosevaluando biotecnológicos y diagnóstico genética de en México, microorganismos, bioinformática en éste se estarán de enfermedades hereditarias bioquímica, genética, en medicina tecnologías emergentes el cómputomolecular intensivo como e infecciosas. humana, ciencias son los veterinaria, FPGAs en el diseñoagrícolas, de fármacos. Es importante ecología y biotecnología, y más de en el mundo usan destacar que actualmente sólo 30 países En la segunda parte, el alumno recibirá una decena de laboratorios y talleres supercomputadoras dedicadas a proyectos específicos, altamente conhttp://www.top500.org/ infraestructura una formación (consulte equipados la página para más académico-científica para abordar y resolver problemas en su yinformación tecnologías sobre afines los al área genómica países y tecnologías en computo campo.dedican una (genética, biología intensivo).bioquímica, Además, sólo uno molecular de esos 30 países todas las tareas y no únicamente la suya, no podrá ser más rápido que un FPGA.
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Doctor Octavio Martínez de la Vega CINVESTAV Irapuato
Un poco de filosofía. La información implica la utilización de un código –si no hay codificación no hay información. Argumentaré que los seres vivos son esencialmente máquinas informáticas. ¿Por qué? Pues los seres vivos, viéndolos de manera muy sintética, están formados de dos sistemas interdependientes: el genético –que contiene y perpetúa la información, y el metabólico/estructural –que se ocupa de capturar materia y energía del medioambiente así como de operar el sistema genético de información. Es el clásico caso del huevo y la gallina, en el cual podemos ver a la gallina como el sistema perpetuador del huevo o viceversa, sin que podamos decidir cuál fue primero. Doctor Ariel Farías Director de Planeación y Evaluación Pero, ¿existe información fuera de los sistemas vivos? Mi respuesta es un rotundo NO, del considerando que país los experimenta grandes En los albores siglo XXI, nuestro sistemas informáticos creados por retos científicos, tecnológicos, sociales y políticos, que generan el hombre son para un los subproducto de estar preparados. grandes cambios cuales debemos su cultura y por tanto dependientes de un sistema viviente ¿Qué serían El proceso de globalización coloca la video tecnología en las computadoras nosotros? un primer plano; alsin hacer uso de Simmicroorganismos, células plemente serían. sus partes o fracciones pueden generar vegetales,no animales; bienes o servicios con el fin de contribuir a una mejor calidad Afirmo fuera de los sistemas vivos nodesarrollo sustentable, de vida,que participando activamente en un existe información. cualquier al mismo tiempoEstudiemos que generan beneficios ambientales, fenómeno que noe industriales. involucre alimenticios,natural farmacéuticos seres vivos; por ejemplo, la erupción de un volcán. El volcán erupciona en unde un subsistema de El CECyTE Nuevo León, como parte determinado momento por las presiones del Estado, se preoeducación media superior tecnológica del magma sobre latécnicos corteza terrestre; cupa por formar en el áreanode biotecnología, que existe, ningún punto, una sitios transmisión puedaneninsertarse en los laborales, donde ofrezcan de información. Las físico–químico, Leyes de la Naturaleza simplemente servicios de análisis identificación de microson, existen yprocesamiento persisten inalteradas desde de la gran explosión organismos, de alimentos origen vegetal (Big bang).elaboración La Física, de Química y demás Ciencias Todo Naturales y animal, productos fermentados. esto las estudian; la Biología, lado, es muy particular a en empresas que operan por con otro tecnología avanzada y prestan este respecto: Todo loenque estudia está relacionado con la importantes servicios nuestra entidad. información genética y, directa o indirectamente, con el código genético. FORMACIÓN DE TÉCNICOS EN BIOTECNOLOGÍA En forma creciente se presentan requerimientos de recursos REPLICACIÓN Y OPERACIÓN ADNpor el cual el CECyTE humanos con esta formación,DEL motivo Este código es una ley natural per del se; siglo se generó con una un Nuevo León no responderá a estos retos XXI; por cierto aleatorioprofesionales en los orígenesendebiotecnología la vida, y dichoy parte, componente formando técnicos
componente aleatorio persiste hasta nuestros días con algunas variaciones (código genético nuclear, mitocondrial, etcétera). La molécula que transmite la información biológica es el Ácido Desoxiribo-Nucleíco (ADN); la secuencia de bases (A, T, G o C) a lo largo de esta molécula determina qué proteínas serán sintetizadas en la célula y, por su parte, las proteínas operan el sistema metabólico/estructural de los seres vivos, incluyendo la replicación y operación del ADN mismo. ¿Qué fue primero, el ADN o las proteínas? La respuesta parece ser ninguna de las dos moléculas, sino el Ácido RiboNucleico (ARN); la molécula que sirve como intermediaria y operadora de la información biológica, interviniendo en la trascripción de la información al llevar a cabo papeles vitales: La copia de estableciendo una unidad de dos actualización profesional en esta la información presente en el ADN (ARN área. mensajero) y el reconocimiento del genético (ARN dedetransferencia). El modelo curricularcódigo será con un enfoque aprendizaje, Los genes segmentos de de educación ADN que asignaturas de formación básicason y propedéutica contienen información para formar media superior y un conjuntolade módulos de formación una proteína. gene está constituido profesional tecnológica, basada enUn normas de competencia nodesolamente porlaborales. el segmento que con diferentes cuadros competencias codifica a la proteína, sino también por señales le indican a la célula cuándo El modelo será flexible, con que entradas y salidas laterales, con y específicos cuánto se debe transcribir; decir, un diseño de módulos elaborados con lasesnormas los evaluadas genes tienen control de de competencia laboral por expertos delprendido/ sector de apagado y “volumen”. biotecnología. Esto es, qué tanto se deben transcribir; qué tanta proteína se debe sintetizar en un momento particular del desarrollo y un tipo específico de célula. El desarrollo y diferenciación de un embrión a partir de El plan de célula estudiosindiferenciada tiene la siguiente para atenderse una sola esestructura un concierto enormemente en seis semestres complicado de genes que se prenden, se apagan o cambian de “volumen” de trascripción, diferenciando a las células mil 200 horas de actividades 20 asignaturas de formación básica aprendizaje para formar tejidos y órganos, lodeque finalmente resulta en un individuo extraordinariamente complejo. La clave: La 6 asignaturas de formación 480 horas de actividades información visión de la vida tal vez propedéutica presente en el ADN. Esta de aprendizaje parezca demasiado reduccionista y mecanicista, pero notemos mil 200 horascomprensión de actividades que no sede niega que para la completa del 5 módulos formación profesional de aprendizaje fenómeno de la vida es necesario comprender las propiedades
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Sin embargo, aun para una computadora ordinaria (por ejemplo, la computadora con la que usted está probablemente leyendo este documento) este número de cálculos son demasiados. A este tipo de cómputo se le denomina “cómputo intensivo”. Tanto en biología como en otras áreas del conocimiento, tales como la aeronáutica, la física de partículas o la astronomía, ha sido planteada la necesidad de utilizar computadoras capaces de realizar cómputo intensivo. Esto ha promovido a diversas compañías a desarrollar la tecnología para construirlas. Pero, ¿qué es el cómputo intensivo y cómo son las computadoras utilizadas para realizar estos cálculos? ACERCA DEL CÓMPUTO INTENSIVO Siempre que se tenga un ejemplo claro hay que usarlo. Ello ayudará a una mejor comprensión del tema que nos ocupe, así que para ilustrar lo que es el Cómputo intensivo valdrá la pena el siguiente planteamiento: Suponga que se le pide calificar 100 exámenes y esta labor deberá estar concluida en menos de cuatro horas. Si a usted le toma cinco minutos calificar un examen, es claro que requerirá de quinientos minutos para terminar esta labor, pero quinientos minutos son un poco más de ocho horas, por lo que no podrá cumplir con este compromiso. Pero como usted cuenta con la amistad de cuatro colegas y éstos con tiempo disponible para ayudarlo, podría darle a cada uno Doctor Luis Carlos Aceves Gutiérrez veinte exámenes y usted quedarse con los veinte restantes. Departamento de Ciencias Computacionales Note que a cada uno de ustedes le tomará sólo cien minutos Universidad de Monterrey calificar los 20 exámenes, o sea menos de dos horas.
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Es por ello que la idea de usar una sola computadora para resolver un problema administrativo, comercial o científico está quedando atrás. Con mayor frecuencia uno sabe que determinada empresa o universidad requiere de varias computadoras comunicadas entre sí para responder con mayor precisión nuevas preguntas, pero ¿qué significa el trabajo cooperativo entre computadoras?, ¿cuáles son sus limites, sus ventajas y sus desventajas? El trabajo cooperativo entre computadoras se lleva a cabo a través de dos factores: la unión física de computadoras a través de cables (hardware) y la comunicación de sus procesadores por medio de programas (software), que regulan el paso de información entre las computadoras. Cuando se ha logrado conectar dos o más computadoras de manera que la información fluya entre ellas, entonces decimos que hemos formado un cluster (cluster es el término en inglés para referirse a un grupo) (consúltese el sitio: http://www.pcmag. com/encyclopedia_term/0,2542,t=cluster&i=39852,00.asp). Si este cluster está formado de computadoras con diferentes marcas de procesadores lo llamaremos cluster heterogéneo, y si está integrado de iguales procesadores, cluster homogéneo. Si bien una súpercomputadora y un conjunto de computadoras personales interconectadas, son ambos clusters, existe una diferencia casi abismal entre ambas, ya que la primera cuenta con muchas mejoras que la hacen robusta y confiable, mientras que la segunda requiere de la presencia casi permanente de personal capacitado para que se mantenga en servicio continuo.
la mascota. Normalmente el microcircuito estáhttp://www. conectado a hace aproximadamente unos siete años, computadoras enlazadas. (consúltese el sitio: ElRecuerdo costo de cuando estos clusters habla de sus agregados; mientras un sistema de localización geográfico conocido como GPS o en supercomputadora alguno de mis anteriores empleos, día nos que internetworldstats.com/stats.htm) una se puede obtenerun a partir dedijeron los 90 mil implementarían unde nuevo de control de acceso a las Global Positioning System. dólares, un cluster ochoesquema computadoras personales puede oficinas corporativas. Pues bien, acertó si piensa que el grid más grande que puede constituirse con siete mil dólares. Aplicaciones similares la mencionada que en elestán párrafo anterior diseñarse es usando lasacomputadoras enlazadas se han transferido a laenseguridad ejemplo, El control mencionado consistió enestructura que a todos tomaron por medio de Internet; realidad personal. ya existenPor grupos de Para dar una idea del avance en la de nos un cluster, en Brasil, eninvitan el añoa 2004, y sus las huellas digitales y las posteriormente que lo prestar42 su empresarios equipo mientras estáfamilias usted tome en cuenta que si en los registraron; inicios de los años cincuentase trabajo aceptaronallevar bajo(un la piel un microcircuito que mantenía definió a qué pisosconstituido tendría acceso cada computadoras, persona; finalmente, Internet, ejemplo lo encontrará enlos el sitio: un cluster estaba de ocho los conectado localizados las 24 horas del día. Este microcircuito, además, se instalaron en las puertas de cada piso sensores que leían http://setiathome.ssl.berkeley.edu/). actuales alcanzan 131 mil 172 computadoras (consúltese el la huella y, dependiendo del tipo de acceso que se había permitía almacenar el historial médico, de relevancia para sitio: http://www.top500.org/list/2006/06/100). casos de urgencia. para cada persona, la máquina decidía si abría la CÓMPUTO INTENSIVO MEDIANTE CLUSTERS Y GRIDS Yregistrado que la eficiencia de un computador en cuanto a velocidad, puerta o no. Ése fue mi primer acercamiento a la tecnología de ancho de banda y almacenamiento de información ha mejorado Ya para terminar este breve resumen sobre el cómputo A raíz devaldría los atentados 11 de septiembre, Estados Unidos información, y pude vermil queveces. consideraba biológicos intensivo, la penadel establecer una división en cuanto a en un factor de cuatro ¿Podría aspectos usted determinar incrementó los requerimientos de ingreso al país. A través incrementar deun una organización. nivel se lleva a cabo este esfuerzo en cómputo intensivo a elpara factor de mejoralasiseguridad formamos cluster con este tipo de qué del uso de diferentes través de clusters y grids.lectores biométricos se puede tener computadoras? El día de hoy, las técnicas de identificación a través de las un registro personalizado de las entradas y salidas de cada individuo que ha alguna de lasque fronteras. Éste es huellas ahora dactilares, pesar del tiempodetranscurrido, siguen establecer estacruzado división, considere las descritas Pasemos a otroatipo de estructura computadoras que Para otro claro ejemplo en el que tecnología en de información la herramienta máscrucial eficazpara para la identificación de estructuras del cómputo se laestablecen el mundo alsiendo final veremos que resulta México. es aprovechada paramacroscópico; incrementar laesseguridad a través de personas. decir, en nuestro aspectos biológicos. mundo cotidiano, o sea que podemos Para ello piense en un cluster compuesto Junto forma de identificación ver esas computadoras. Piense por de dieza esta computadoras, pero ahorahan surgido el ADN y el iris en elque ojo,no porestán ejemplo, así comoenotras formas adicionales PASAPORTES MÁS DIFÍCILES un momento que así como ocurre en suponga físicamente para corroborar las identidades. Ya no son parte de la fantasía DE FALSIFICAR la naturaleza, existen otros mundos, una misma habitación. ¿Qué le parece cualquier paísmicroscópico, el día de hoy lo vimos en las películas,en sinouna son los llamados métodos A la par de esto, prácticamente en particular el mundo sicómo ponemos tres máquinas emite pasaportes queoson difíciles gracias biométricos identificación. seamás aquél dondedea falsificar, simple vista nos a oficina y otrasdecuatro en otro edificio numerosos adelantosresultaría en tecnología de información. estima imposible ver que Seocurre, y finalmente las restantes tres en una lograrán sabemos en poco tiempo hacer queese un De hecho, que en Estados el seis por ciento de las compañías que estos adelantos aunque que también habitación está enUnidos otro país? cada persona quede “impreso”, para utilizan tecnología biométrica, lo que supuso un gasto en aspecto biológico demundo lo compartimos. el año 2000 de 110 millonesteniendo de dólares, y tienen tendencia evitar el mal uso de estos documentos. No se preocupe; seguimos creciente. sigue el mismo camino, por lo que fomentar Cuando hablamos de computadoras, un cluster, Europa sólo que ahora los equipos másmundo polémicos de la aplicación de la actividades en esta área es unaa decisión estratégica de la Uno de los aspectosese micros-cópico se estudia están interconectados gracias la tecnología de información en aspectos de bioseguridad está empresa y el centro involucrado. bajo una disciplina denominada telefonía satelital. Y ahora resulta que en la privacidad. Muchas personas se cuestionan hasta dónde microprogramación (para una alguien desea agregar sus equipos a vale la pena aplicar mecanismos mencionados, sobre TECNOLOGÍA definición como más los extensa del término este cluster. EstoDE noINFORMACIÓN debe tener ningún que podemos ser vistos, localizados Con el paso de los años, esta no ha consúltese el sitio: e problema; finalmente las distancias yasido la única aplicación todo si pensamos enmicroprogramación, del lugar y momento en queson se le dado a la tecnología de información como una identificados independientemente http://www.pcmag.com/encyclopedia_ no unha inconveniente. ¿Pero qué Al parecer, el camino por recorrer aún forma sideestos potenciar bioseguridad. pasaría equiposlaque se quieren En la actualidad, es que nos econtremos.term0,2542,t=microprogramming&i=4 en los próximos años surjan más común que mascotasotro cuenten con un microcircuito que es largo; se espera que 6918,00.asp ). adicionar son las en realidad cluster? mecanismos que superen lo hecho hasta hoy; sin embargo, el permite localizarlas o identificarlas independientemente Bueno, pues a esta nueva estructura de computadoras se del le dilema está endata saberdecuántas personas aceptarán su uso. lugar donde encuentren. Esto evita robos opara la pérdida de Esta disciplina los años cincuenta y se enfoca en la denomina gridse(grid es el término en inglés referirse a una malla o red) consúltese el sitio: www.pcmag.com/ programación de procesadores que se encuentran contenidos en chips muy parecidos a los de una computadora, y que son encyclopedia_term/0,2542,t=The+Grid&i=43961,00.asp ). denominados FPGAs (Field Programable Gate Arrays). Para Es decir, a un cluster de clusters lo llamamos grid, y esta más información sobre FPGAs, estructura resulta ser muy interesante, ya que en caso de consulte el sitio: http://www.xilinx.com/products/silicon_ que no contemos con clusters, sí podemos contar con un solutions/fpgas/virtex/ virtex5/ index.htm). grid con el solo hecho de enlazar las actuales computadoras por medio de la telefonía. ¿Para usted cuál seria el grid más SOLUCIÓN DE PROBLEMAS ESPECÍFICOS grande? Le daré una pista: ¿sabe usted que es Internet?, ¿tiene Esta disciplina, aunada a los dispositivos FPGA permiten usted idea del número de computadoras enlazadas a través sustituir la computadora para resolver un problema especifico, y hacer que ese dispositivo efectúe las labores; pero, ¿qué los de Internet? chips actuales no pueden llevar a cabo tareas especificas?, ¿qué éstos no son más rápidos que los que se usan en INTERNET, EL MÁS GRANDE GRID Habrá que responder estas dos preguntas si se pretende que microprogramación? usted encuentre la respuesta. Primero que nada, Internet es un programa (software) que se instala en su computador y Pues resulta que no; esto ¿qué significa? Significa que un chip permite transmitir información entre computadoras por medio de una computadora personal no puede realizar sólo la tarea de la telefonía; la segunda pregunta es mucho más difícil de que usted le encomienda, ya que también tiene que mantener responder, ya que día a día crece el número de computadoras otras funciones de ella, como es verificar que el monitor esté que se agregan a esta red, pero sí podemos estimar esta cifra encendido, o que la impresora funcione adecuadamente; o sea, y sabemos que actualmente existen al menos mil millones de existen numerosas tareas, y como ese chip tiene que atender
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Luciano Milanesi. Es jefe del grupo sobre Bioinformática Médica del Instituto de Tecnologías Biomédicas Maestro Rodrigo Soto (ITB) suscrito al Consejo Nacional de Investigación (CNR) de Italia. Mercadotecnia Social Obtuvo su grado profesional en Física Atómica en 1981. En 1986 recibió su grado de Doctorado en Salud y Física Hospitalaria, participando en el desarrollo del proyecto “Infraestructura de Ciclotrón para la aplicación deestilo Emisión de Positrones en Medicina Nuclear”. El mapeo y control sistémico de de la la Tomografía población al de la novela de Orwell, titulada 1984, proponía un escenario que Desde 1987 forma parte delaños; equipo de científicos del ITB, y desde 1988 dirige la División de no se había cumplido hasta hace algunos recientemente Bioinformática deaeste instituto el el marco del “Proyecto del Genoma Humano”. Inicialmente se la historia novelesca vuelve tener cabidaenen mundo enfocó al desarrollo de herramientas para elyanálisis de la secuencia del genoma y la predicción contemporáneo, debido a la inseguridad internacional a de la estructura de genes en diferentes organismos. Recientemente, su trabajo se dirige hacia el las constantes amenazas de grupos extremistas en distintas estudio de las funciones de los genes, la predicción promotora, el análisis de expresión genética y el partes del orbe. desarrollo de herramientas de datos integrados con la búsqueda de textos biomédicos completos. Países como Estados Unidos e Inglaterra trabajan arduamente En enero de 2004 se convirtió en líder de grupo en la Unidad de Bioinformática del Consorcio en el uso de técnicas de las matemáticas aplicadas, la Universitario CILEA. Ha participado como investigador principal en diversos proyectos como: estadística y la ciencia computacional para obtener un “TRADAT” (Bases de Datos de Trascripción y Análisis de Herramientas) de la Comisión Europea sistema bioinformático que pueda tener registrados a cada (1996-1999); “Genética Molecular” del CNR MIUR (2001-2003); “ORIEL” (Ambiente de Investigación uno de sus habitantes, así como ir creando una base de en Línea para las Ciencias de la Vida) de la Comisión Europea (2002-2004); “Bioinformática para el datos internacional de todas las personas que cruzan por sus Genoma y Proteoma” MIUR FIRB (2003-2005); entre otros. fronteras. La cuestión será decidir si este Desde 2002 enseña bioinformática para el curso de Biotecnología Médica en la Universidad de Milán, tipo de información se usa al ¿SOY REALMENTE QUIEN DIGO QUE SOY? y desde 2003 enseña informática para grados especializados en la misma universidad. También ha estilo deenBig Brother y se ejerce un A pesar de que los costos de esta biotecnología informática ofrecido cátedra en 20 diferentes cursos de Bioinformática Europa. son elevados para incorporar huellas dactilares y escaneo de manejo al estilo del conocido “Leviatán dede Hobbes” con un totalitarismo estalinista córneas a las estructuras de seguridad; la revista The Economist El profesor Milanesi es miembro del Consejo Editorial Briefings in Bioinformatics end IEEE Trans que sabe el todo de cada uno de nosotros, sinen respeto señala que esta herramienta busca resolver la pregunta de: y en NanoBiosciences. Ha realizado contribuciones en varios libros y publicaciones científicas a la privacidad, o por el contrario se usa el estilo de John “¿soy realmente quien digo que soy?”. Bioinformática. Locke, con su admiración al “cuestionamiento racional” y el Es decir, el primer uso es para identificar si la persona es conocimiento filosófico de Descartes, para darle su lugar al realmente quien dice ser; es así como a un individuo se le ser humano, su libertad y no reprimirlo. toma un registro biométrico de su identidad y después se le compara contra una base de datos (¿Quién es esta persona?). EL MEJOR EJEMPLO DE INGENIERÍA La segunda es verificar que realmente este ser humano es EVOLUTIVA NATURAL Sin embargo, antes de adelantarnos a un escenario novelesco quien clama ser (¿Es esta persona quien dice ser?). Doctor Gabriel del Río Guerra futurista, como si estuviéramos metidos en un libro de Isaac Carlos Polanco DeDoctor llevarse a cabo esto,González no sólo estamos resolviendo las Asimov combinado con un mundo Kafkiano, primero las Instituto de anteriores Fisiología yCelular / UNAM interrogantes proveyendo de seguridad a los países redes electrónicas de transferencia de bits deben ser seguras gdelrio@ifc.unam.mx que adopten esta tecnología, sino que también tendremos y eficientes como el mejor ejemplo de la ingeniería evolutiva un control de los ciudadanos, pues desde que salimos natural: el cerebro, que, según el doctor Michio Kaku, de de Nueva York y cocreador entre de la muchas Teoría de nuestra y vamos manejando en nuestro el la de Universidad la vida, predecir mecanismos moleculares, Acerca de lacasa Bioinformática.La bioinformática es uncoche, área del Cuerdas, procesar de molecular. bytes por segundo, “kernel gubernamental”, con sensores de tecnología otras posiblespuede aplicaciones enbillones la biología ¿Por qué conocimiento que emergeapoyado de la fusión de la biología con las de esfuerzo aparente y sinsesudar; caso contrario al de una biométrica sabrá qué sea tipoésta de una ropade nos la cantidad de sin y cómo la bioinformática ha convertido en fundamental matemáticas. Tal vez lasgusta, disciplinas de mayor que para hacer tipo de cálculo requeriría adeestas una dinero movemos los años, pagosyapendientes que para el desarrollo de la este biología? Para dar respuesta auge enque la biología endiariamente, los últimos 25 que gracias a máquina, de unapor cuadra tamañodefiniciones. y una gran tenemos, la música escuchamos, dónde vivimos, el trabajo extensión preguntas,aproximada debemos empezar hacerenalgunas ella se ha podido que acelerar la secuenciación de genomas, en que nos losde viajes que hacemos, las rutas diseño de desempeñamos, fármacos, diseño sondas moleculares para reserva de agua para enfriarla. Lo que es seguro es que con advenimiento del mapeo genómico de losvivos. seresPero, humanos, en que transitamos, las llamadas que hacemos, entreAdemás, muchas el Biología es la ciencia que estudia a los seres ¿Qué diagnóstico, y muchas otras aplicaciones médicas. la biología y los (conjunto modelos matemáticos otras cosas más. a los científicos especular sobre el origen ligado es un aser vivo? Escomputacional aquel organismo de células) ésta ha permitido
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capaz de transformar su ambiente, y, al hacerlo, logra reproducirse y mantenerse. Estos procesos realizados por los seres vivos son llevados a cabo por conjuntos de moléculas (una molécula es un conjunto de átomos y un átomo es la partícula fundamental de la materia), características de los seres vivos llamadas proteínas y ácidos nucleicos; algunos de estos ácidos nucleicos son el ADN (Ácido Desoxi-Ribo Nucleico) y el ARN (Ácido Ribo Nucleico). Las unidades fundamentales del ADN o el ARN son los nucleótidos, y para las proteínas son los aminoácidos. Las Matemáticas constituyen un área de conocimiento que, a pesar de ser de naturaleza completamente abstracta (los matemáticos trabajan con universos y objetos de naturaleza simbólica), es fundamental para la investigación científica y el desarrollo tecnológico. La Ciencia tiene dos pilares clásicos: la teoría y el experimento. Junto con éstos, hoy la Ciencia Informática y la Ciencia Computacional son reconocidas como el tercer pilar de la ciencia (comunicación personal con el doctor en Matemáticas Humberto Carrillo, UNAM). La Bioinformática, sirviéndose de sofisticadas herramientas matemáticas, constituye un importante paradigma de la emergente metodología de investigación de la Ciencia Informática. BREVE RECUENTO HISTÓRICO Para describir cómo se lograron fusionar estas dos disciplinas (las Matemáticas y la Biología), al parecer tan distantes, ahora haremos un breve recuento histórico del quehacer biológico. Por siglos, los biólogos estuvieron dedicados a catalogar a los seres vivos con el afán de conocer la diversidad de formas que la vida puede adoptar. Para finales del siglo XIX, el biólogo austríaco Gregorio Mendel propondría las leyes de la herencia, un fenómeno que describe cómo los hijos adquieren características de los padres. Durante los primeros 50 años del siglo XX, se acumuló evidencia que identificaba al ADN como la molécula responsable del fenómeno la herencia dejando de programación aplicada, veremosdebases de datos más acompletas las proteínas el papeldel de genoma ejecutoras de lostendrá procesos en los y el proyecto humano horizontes seres vivos. Para 1954, los doctores Ingleses James Watson más ambiciosos. y Francis Crick explicarían cómo la información contenida en el ADN se podríaserá transformar en proteína. Nuestra identidad del dominio público y difícilmente nos podremos esconder bajo una máscara o una falsa Fue en ese año cuando la biología se reconocía como una identificación. ciencia computacional: sus esfuerzos se enfocaron a estudiar cómo transformar el la conjunto de moléculas ADN frutos en el El beneficio será que computación biológicadetraerá conjunto depara moléculas de lasde proteínas. De estos esfuerzos suculentos la historia la biología evolutiva y los surge la definición de gen: ADN principios de evolución queson ha aquellas marcadoregiones Darwin, del y no sóloque un se traducen en proteína, genoma es el conjunto genes la y control represivo al estiloyde 1984, donde no se lesde otorgue regiones delacción ADN que regulan la expresión los mismos. libertad de a los individuos y se les de obligue al culto de una personalidad y la obediencia impuesta bajo castigo. SECUENCIA DEL GENOMA HUMANO Para mediadosla de 1980que se el habría la biología Es tentadora oferta poderconsolidado gubernamental puede molecular y el más adelante se obtendría la “déjame secuencia utilizar, bajo recuerdo de Orwell, diciendo: serdel tu primer genoma completo organismo vivo: ADN del hermano mayor”, o tal vezde unun control al estilo de el John Stuart bacteriofago con 5 mil 368 nucleótidos de longitud. Esto Mill, donde lafX174 libertad del individuo se condiciona para prevenir dio nacional de acopio de secuencias que origen lastimealaprimer otros ocentro se lastime a sí mismo. Sumando esto, la
de ADN y ARN en Estados Unidos, el National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Finalmente, a principios de 1990, se estableció el consorcio para secuenciar el genoma humano, el cual vio colmados sus esfuerzos a principios de este siglo XXI. Actualmente se han secuenciado más de 400 genomas de diversos organismos, y muchos otros están por ser secuenciados. Al mismo tiempo, se han generado bases públicas de datos que dan acceso a esta información y otra relacionada con el organismo vivo correspondiente. Este acceso a la información en biología ha transformado de forma definitiva a esta disciplina científica, de tal suerte que un biólogo moderno no puede concebirse aislado de las computadoras, la informática y las matemáticas. Una vez conocidos todos los genes/proteínas presentes en un organismo, es necesario poder determinar cuáles y en qué condiciones dichos genes/proteínas son utilizados por los seres vivos. Por ejemplo, conociendo todos los genes/ proteínas del ser humano, no nos dice cuáles participan en enfermedades tales como el cáncer o en la enfermedad de Alzheimer. Para dar idea al lector de la dimensión de esta empresa en la que miles de científicos participan hoy en día, usemos como ilustración un organismo pequeño, una bacteria con 1,000 genes. Este supuesto organismo debe ser capaz de sobrevivir en muy diversas condiciones ambientales (condiciones variadas de humedad, temperatura, fuente de alimentos, etcétera), y para cada una de éstas utiliza un conjunto distinto de genes. Vamos a suponer que para cada condición ambiental, esta bacteria utiliza 100 genes. El número posible de respuestas distintas con 100 genes que esta bacteria es capaz de generar es de 6.38 x 10139 (¡éste es el número obtenido al poner el 638 seguido de 137 ceros a bioinformática también debelaconsiderar quede el control de los la derecha!). Sin embargo, complejidad esta empresa seres humanos, para seguramente no para aquí. Una vezofrecerles conocidosbioseguridad, los genes/proteínas que estará apoyado robots(por y computadoras, y será necesario participan en unpor proceso ejemplo, una enfermedad), es incorporaridentificar a sus sistemas operativos lasque leyes conducta, necesario el conjunto de éstos sonde críticos para expuestas en Ésos la ciencia ficción deque Asimov, pero aplican este proceso. son los genes pueden serque utilizados fuertemente en la lasdiagnóstico cuales son: molecular o bien en el desarrollo deactualidad, métodos de 1. Un blancos robot no hacer daño a un para ser humano o, por como enpuede el desarrollo de drogas el tratamiento inacción, permitir que un ser humano sufra daño. específico de enfermedades. 2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto estas órdenes entrasen en conflicto Nuestra bacteria en si realidad es mucho más simple que las con la Primera Ley. a los seres humanos (las bacterias del bacterias que infectan 3. Un robot debecuentan protegercon su cuatro propia mil existencia la medida tracto intestinal genes oenmás) o que enser quehumano esta protección no entre conflicto con la Primera el mismo, que cuentaencon aproximadamente 30 o la genes. Segunda mil Ya Ley. que es humanamente imposible realizar todos estos experimentos para cada organismo en cada una de Grandes cambios nos depara el futuro en “Mundoutilizar Feliz”, sus posibles condiciones ambientales, eseste necesario aludiendomatemáticos a la novela de porsimular esto debemos tener los modelos queHuxley; permitan los mecanismos ojos abiertosdeylos lasseres conexiones listas paramodelos, asimilar moleculares vivos, y neurales en función de estos las sorpresas. Aunque nomás lo notemos, vivimos en una época identificar a los genes probables de ser evaluados deslumbrante. biológicamente.
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humanísticas clave, como la Ética. Desde luego, Biotecnología evoca aplicación en su mismo nombre (tecnologías relacionadas con los entes biológicos). La Biotecnología debe conducir del conocimiento fundamental a la aplicación tecnológica de ese conocimiento. Así, en su frente de aplicación, el biotecnólogo debe valerse de herramientas de ingeniería y de conocimientos en las áreas de Administración de la Tecnología y Economía. Y respondiendo a esa naturaleza multidisciplinaria, los problemas de investigación en el área de Biotecnología son más exitosamente atacados, si se enfrentan desde los varios ángulos de estas disciplinas complementarias. Cada vez más, la norma de trabajo en las empresas dedicadas a la Biotecnología es el trabajo “transversal a varias disciplinas” (across disciplines). Así, biólogos, químicos, ingenieros, físicos, computólogos, resuelven problemas complejos. En el diseño racional de un nuevo fármaco, la cercana interacción de expertos en modelación computacional de estructuras, químicos, farmacólogos y físicos, produce recomendaciones a un grupo de químicos sintéticos para el mejor diseño del proceso de síntesis; por ejemplo, de un nuevo fármaco antiAlzheimer de naturaleza proteica. ESTRICTO RIGOR ÉTICO Sin embargo, no es ése el mismo grupo que se encargará de “escalar” esa síntesis para posibilitar su uso comercial masivo. Será necesario que los químicos, microbiólogos e ingenieros moleculares interactúen con ingenieros bioquímicos de proceso, primero en el laboratorio, luego en plantas piloto, y finalmente en escala producción, para que esta nueva molécula se convierta en fármaco. Y en paralelo al proceso de diseño del fármaco, y de escalamiento del mismo, un grupo de farmacólogos, asistidos por expertos en estadística y médicos con expertise en pruebas clínicas, se encargan de transitar la nueva biomolécula de pruebas en líneas celulares, a pruebas en animales y luego voluntarios humanos, bajo el más estricto rigor ético a fin de validar que el nuevo fármaco es efectivo, Profesor Vidales Delgado pero tambiénIsmael seguro. Director del Centro de Altos Estudios e Pedagógica Y siInvestigación ahora hablamos del desarrollo de una nueva vacuna en plantas de plátano, o de un nuevo kit para diagnóstico rápido al 24 de septiembre tendrá lugar en nuestra de cáncer, oelde20 la construcción de una nueva cepa recombinante el Congreso Internacional Exhibición elde para atacarciudad un problema de contaminación deysubsuelos, “bioMonterrey06” escenario esBiotecnología el mismo: un equipo interdisciplinario es el que más en cuya agenda el en tema de exitosa y rápidamente podríafigura avanzar la investigación. bioinformática, razón por la cual pretendemos acercarnosDE a éste vocablo. ALIANZAS TRABAJO, ALIANZAS DE AVANCE EFICIENTE Lalasbioinformática es ellos uso de técnicas y son armados En grandes compañías, equipos de trabajo herramientas computacionales para el ad hoc para solucionar un problema o análisis desarrollar un nuevo de la información disciplina producto y proceso, biológica; de acuerdoesa una la expertise necesaria, según científica emergente utilizaLuego, tecnología las particularidades del que proyecto. ese equipo “pasará la información organizar, analizar dentro de la lade batuta” a otro grupopara de trabajo (normalmente y distribuir información biológica hasta con transitar la misma compañía) y así sucesivamente, todo el finalidad de responder preguntas complejas proceso desde la concepción de la idea hasta el lanzamiento en biología. Es en una nueva compañías, disciplina, cada vez es comercial. Pero aun las grandes dedicada a manejar cantidades más frecuente recurrirlas a enormes la estrategia de outsourcing. Una de información provenientes, tanto externa de la secuenciación de empresa podrá solicitar a una unidad a la compañía, lasle macromoléculas (ADN, proteínas y glúcidos) como de las que ayude trabajando en una porción del proyecto global. técnicas análisis masivo delempresa comportamiento de genes Éste es unde recurso válido, si la colaboradora fuere y proteínas. pensada como más eficiente en el abordaje de la porción del
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proceso que se le confiaría. Esta eficiencia puede deberse a su velocidad de respuesta, a su disponibilidad de recurso humano especializado en una cierta tarea, o a su infraestructura dedicada a esa tarea específica. Por ejemplo, una empresa farmacéutica podrá ser muy eficiente en sus procesos de screening de nuevos fármacos, pero pudiera requerir de ayuda en el escalamiento de sus procesos, o en sus necesidades para ejecutar pruebas clínicas. Entre empresas pequeñas y medianas, el concepto de outsourcing de servicios especializados y de alianzas para trabajar en proyectos de investigación y desarrollo complejos es vital; simplemente, cuestión de sobrevivencia. Las pequeñas empresas biotec del área de San Diego (Startups) forman redes de interacción entre ellas para alcanzar el éxito en sus proyectos. Así, algunas son expertas en ingeniería genética, otras en análisis bioquímico instrumental, otras en operar bio-reactores para producción piloto, otras en montaje y evaluación de pruebas clínicas, otras más en proteómica. Desde luego, estas empresas podrán, y de hecho lo hacen frecuentemente, incluir Universidades o Centros de Investigación en sus redes de alianza estratégica. ENTRE CENTROS DE INVESTIGACIÓN Y UNIVERSIDADES. ¿POR QUÉ NO COLABORAR? La pregunta obligada es: ¿pudiera esta estrategia de alianzas, vinculación y tendido de redes ser provechosa también entre Centros de Investigación y Universidades? La respuesta conclusiva es afirmativa. No existe una sola razón sólida para negarse a la colaboración entre unidades, y sí un sinúmero de razones para hacerlo rutinariamente. Hoy en día existen grupos de investigación en Biotecnología en casi cada universidad dedicada a la generación de conocimiento. La amplitud de la Biotecnología y sus aplicaciones, y la natural tendencia y conveniencia a la especialización de los grupos de investigación, resulta en un mapa de múltiples unidades de trabajo en áreas biotecnológicas, cada una especializada en un tipo de investigación. Por otro lado, la naturaleza de la infraestructura requerida para desarrollar biotecnología, obliga a que cada grupo adquiera y mantenga el equipamiento que le MULTIDISCIPLINARIA esINVESTIGACIÓN necesario y pertinente a su nicho particular de investigación. La en bioinformática esproyectos también enun área de investigación Esto, el marco de los Biotecnología, complejos sustentada básicamente y demandantes multidisciplinaria, de capital de conocimiento y recursosen Biología, hace la Computación la Informática, de equipamiento ladiversos, explícita lay necesidad de vivamente interesada en descifrar incógnita compartir expertise y equipamiento entre distintos la grupos. Y del+ uno genoma humano. Recibe el sentido. aporte de así, el lema de “uno es más que dos” adquiere otras disciplinas biológicas o biomédicas; ejemplo, la información hereditaria POTENCIAL DEL por TRABAJO CONJUNTO estudiada por la Genéticase un sabe que Un grupo especializado en Bioprocesos puede ser aliado reside macromoléculas, gracias a la natural de un grupo fuerteen en las el desarrollo de microorganismos Biología Molecular, la Bioquímica y la Química recombinantes para aplicaciones industriales. La expertise en Orgánica); perodel su segundo expresiónseescomplementa importante al ingeniería de microorganismos manifestarse en la funcionalidad, asunto de que con el conocimiento y equipamiento en ingeniería estudian la grupo Biología Celular, la Histología, procesos del primero. Si un de investigación dedicadola la Neurobiología, la Fisiología, a la inmunologíaOrganografía, y la bioquímica de reconocimiento de la con Inmunología, la Biologíaendella Desarrollo, superficies se alía uno especializado fabricaciónla la Oncología…; reproducción -estudiada por la dePatología, microdispositvos, resultalaobvio el potencial de su trabajo Embriologíalas relaciones entre los seres vivos -estudiados por conjunto en el yámbito del diseño de nuevos kits de diagnóstico las Ciencias del Comportamiento; la Ecología, la Microbiología, rápido de padecimientos o de presencia de sustancias tóxicas o
Un grupo experto genómica, lamicroorganismos Parasitología, la patógenos. Paleontología, la Genética de en Poblaciones a uno experto y con conexiones y aliado la Evolución. Además,enlaproteómica, Estadística es fundamental en con el uno especializado en metabolómica, hacen undetriunvirato manejo de grandes números y en la elaboración modelos el área de lo diseño de nuevos deimbatible muchos en parámetros; mismo decimosbiofármacos. de la Física Éstos y la son sóloenejemplos de unade proposición sabemos Química la elaboración modelos yque en todos el análisis de válida: laalcolaboración complementaria ofrece beneficios para procesos nivel molecular. todas las partes y maximiza las posibilidades de éxito en la resolución de problemas complejos. GENOMA HUMANO, MARCA DE LA NUEVA ERA En los países de vanguardia tecnológica en Biotecnología, Poco antes de finalizar el siglo XX fue presentado a la la receta de la colaboración el éxito sido ensayada comunidad científica el Genomapara Humano, sinha duda uno de los desde hace tiempo. En las sociedades que aspiramos a hitos históricos que marcan la nueva era. generar conocimiento y tecnología eficientemente, el reconocimiento de esa necesidad de agrupación, vinculación Esto significó el comienzo de la “revolución genómica”; en y trabajo colaborativo es un deber. La formación de redes ese momento, la bioinformática se refería únicamente a colaboración en Biotecnología entredeInstitutos, Centros, ladecreación y mantenimiento de base datos donde se Universidades, Empresas dedicadas a ahora, la Biotecnología almacenaba información biológica; pero, la detecciónde países latinoamericanos, ofrece una de gran ventana y nuestros tratamiento de enfermedades y la producción alimentos de oportunidad al éxito enson la retadora de generar genéticamente modificados parte de aventura los hallazgos de la nuevas Biotecnologías. investigación biotecnológica. En losa países latinoamericanos es leerse particularmente difícil Gracias la bioinformática puede hoy toda la secuendisponer de recursos para el montaje y el de mantenimiento cia de moléculas que componen el genoma un organismo;de avanzada para la investigación. esinfraestructura decir, el “manual de instrucciones” que rige la formación del mismo y es posible la observación de su comportamiento dinámico bajo diversas condiciones experimentales. Ahora, lo más popular que se presenta en el campo de la bioinformática es el análisis e interpretación de varios tipos de datos; este proceso es conocido como biocomputación. Dentro de la bioinformática y la biocomputación existen otras subdisciplinas importantes; por ejemplo, el desarrollo e implementación de herramientas que permitan el acceso, uso y manejo de varios tipos de información; y el desarrollo de nuevos algoritmos y estadísticas con los cuales se puedan relacionar partes de un conjunto enorme de datos. La bioinformática modifica exponencialmente el trabajo de laboratorio, al permitir analizar una mayor cantidad de información que la que se puede conseguir en un experimento de laboratorio, proporcionando pistas que luego se podrán comprobar experimentalmente. ESTUDIO PROFUNDO DE LOS SISTEMAS VIVOS Figura 2. La formación de redes la entre unidades de investigación Las perspectivas que presenta Bioinformática incluyen ahora ser una de las estrategias de operación desistemas los gruposvivos, dedicados eldebe estudio profundo y exhaustivo de los la a la Biotecnología. La imagen muestra algunos de los centros, Farmacología, la lucha contra la contaminación del ambiente; departamentos e institutos con los que actualmente colaboramos enenfin, que nos augura grandes promesas de bienestar social el Centro de Biotecnología del Tecnológico de Monterrey. En cada y imagen de capacidad predicción de de acontecimientos biológicos se refierede el sitio electrónico origen. de inestimable interés; pues esos conocimientos, aparte de proporcionar una información más completa de los sistemas En este contexto, estos recursosmodelos es por sobre demás vivos, pueden ser lacompartir base para extrapolar estrategia de de trabajo obvia. También la formación eluna funcionamiento nuestra sociedad humana y para elde alianzas con centros e computarizados institutos consolidados mundialmente, desarrollo de sistemas en la optimización y en Estadosde Unidos, Canadá, Europa, Asia, etcétera, es una distribución recursos. oportunidad que sería criminal desechar, una oportunidad plano deinformación la vanguardiaescapa científica. Elventana manejoalde tanta a las posibilidades manuales, mecánicas y eléctricas hasta hoy utilizadas; la POLÍTICA Y DISEÑO PARA LAde COLABORACIÓN nueva realidad es el desarrollo sistemas computarizados ¿Serásuplirán, cierto quesin el investigador es, por naturaleza, instintivaque duda alguna, muchas de nuestras mente reservado, poco comunicativo y territorialista? Descodeficiencias en la armonía con la biosfera.
nozco si hay aún algo de verdad en este estereotipo. Sí quisiera pensar, por el bien de nuestras sociedades, que de haber algo verídico en aquella idea, podremos encontrar ampliamente vencedora la consigna del trabajo colaborativo y de las alianzas estratégicas. También creo, como muchos creemos, que la colaboración entre investigadores, grupos e instituciones, puede y debe motivarse con estrategias y políticas. ¿Quién debe formular esas políticas? Sin duda, se hacen necesarios promotores a todos los niveles. El concepto de formación de redes debe comenzar dentro de cada institución y ser promovido por la institución misma. Por ejemplo, el diseño de los nuevos espacios de investigación resulta en un medio para inducir la idea de trabajo colaborativo. La sola idea de adquirir un cromatógrafo de líquidos para cada profesor-investigador resulta obsoleta e impráctica en este nuevo contexto del compartir recursos para hacer más. INTERCAMBIO DE IDEAS Es así como una zona de análisis instrumental común resulta apropiada y eficaz en reafirmar la idea de recursos de equipamiento disponibles para todos. Espacios abiertos, laboratorios de uso común o compartido, sitios dedicados “por diseño” al intercambio de ideas (espacios físicos y/o virtuales) funcionan como catalizadores del intercambio de ideas. Así, la arquitectura de un edificio puede ser factor motivante de la interacción. Ejemplos de la praxis de este concepto son los diseños del Biodesign Institute, de la Univesidad de Arizona (en Estados Unidos) o del Centro de Biotecnología del Tecnológico de Monterrey (aquí en Nuevo León), por citar dos ejemplos de reciente construcción. El diseño de los Programas Académicos es otro instrumento útil para vincular unidades de investigación. Explicitar en los programas de Posgrado y Pregrado la pertinencia de realizar estancias de investigación en otras Universidades o Centros de Investigación es un camino. Otro también muy relevante es el diseño de Programas de doble grado entre instituciones en alguna de sus múltiples variantes (Licenciatura-Maestría; Doble Maestría; Maestría con Especialidad o Maestría-Doctorado; Doctorado y Estancia Posdoctoral). VINCULACIÓN ENTRE INSTITUCIONES También las instituciones deben explicitar en sus políticas la intención de vincularse con otras instituciones dedicadas a tareas afines o complementarias en México y en el extranjero. Esta explicitación debería ir acompañada de programas que favorezcan la vinculación de sus investigadores con grupos en otras instituciones: programas de intercambio académico, incentivos por preparación de propuestas de investigación interinstitucionales, incentivos por publicaciones con coautores de otras instituciones. En un nivel más general, los gobiernos estatal y federal y sus dependencias deberán jugar un rol como incentivadotes de colaboración y como promotores de la oferta de capacidades de los grupos de investigación locales tanto en el ámbito nacional como internacional. La colaboración efectiva entre nuestros grupos nos ahorrará tiempo y recursos para llegar a nuestras metas comunes: generar, por medio de la Ciencia, el Conocimiento y la Tecnología, bienestar para nuestras sociedades.
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vascularización o irrigación sanguínea ESTUDIOS TOXICOLÓGICOS, necesaria para que el tumor crezca DE FARMACOCINÉTICA Y desmedidamente y posteriormente FARMACODINÁMICA Cuando un compuesto muestra sea metastásico. Existen modelos para potencial in vivo, los siguientes pasos estudiar angiogénesis, donde destacan son realizar estudios toxicológicos y el ensayo de neovascularización sobre la de farmacocinética y farmacodinámica membrana corioalantoidea de embrión (Figura 1). Los estudios toxicológicos de pollo y otros de crecimiento de células incluyen pruebas de DL50, toxicología endoteliales humanas en placa in vitro. reproductiva y teratogénica. Los estudios de toxicología aguda de DL50 cuantifican Es importante mencionar que una vez la dosis del fármaco necesaria para que se demuestra fehacientemente la matar al 50 por ciento de la población en efectividad de un fármaco experimenestudio. En los estudios de toxicología tal en animales de laboratorio, y que reproductiva se observan Ingeniera Claudia Ordaz los efectos la experimentación está protegida en fertilidad, número de individuos por por una patente, las compañias Catedrática del Departamento de Comunicación / ITESM camada, peso de la camada, porcentaje farmacéuticas muestran un especial de sobrevivencia y malformaciones en interés por adquirir los derechos del uso comercial, con el objetivo de los recién nacidos. continuar la investigación en un modo Los estudios de farmacocinética y de fast track o acelerado prosiguiendo farmacodinámica permiten determinar con las pruebas clínicas con humanos. la tasa de absorción del fármaco, su transformación química en el cuerpo, su Está bien establecido que en esta vida media y sus principales modos de industria altamente competitiva, el excreción, así como identificar aquellos tiempo de llegada al mercado es de vital órganos del cuerpo donde el fármaco se importancia. Se dice que un retardo encuentra en mayor concentración. Esto de días o meses representa pérdidas es sumamente importante para planear potenciales de millones de dolares. Un las vías de administración del fármaco, fármaco protegido con una patente que dosis y la frecuencia de aplicación muestre alto potencial anticancerígeno del medicamento. Las pruebas probado con animales de laboratorio, toxicológicas son claves, ya que si el puede llegar a costar entre 10 y 15 fármaco experimental produce algún millones de dólares. efecto nocivo, esto es suficiente para que sea descartado y se descontinúe la EL PASO A EXPERIMENTOS CON investigación que ya ha tomado varios HUMANOS años.
experimental junto con la terapia convencional que estén llevando. Los datos clínicos generados son sumamente valiosos y críticos para observar efectos terapéuticos comparados, constantes de bioquímica sanguínea y efectos secundarios. Los datos y experiencias adquiridas permiten plantear estudios con mayor número de pacientes hasta llegar a protocolos donde se utilice el fármaco experimental en pacientes no-terminales. Los estudios clínicos son indudablemente los más tardados y costosos. Por lo general, estos estudios, que llegan a costar hasta 50 millones de dólares, son realizados con recursos de las compañias farmacéuticas. DISEÑO DE BIOPROCESOS Otras áreas de oportunidad en investigación son el diseño de bioprocesos que optimicen el rendimiento del fármaco en potencia, sin afectar su bioactividad, y la modificación química de las moléculas para impartirles mayor actividad y/o que prolonguen su vida media en el cuerpo y/o reducir sus efectos secundarios. Las principales líneas de investigación en bioprocesos están enfocadas a la recuperación efectiva del metabolito. Técnicas sofisticadas como cromatografía preparativa, ultrafiltración, sonicación, separación supercrítica con CO2 y en fases acuosas son utilizadas para separar, extraer y purificar el compuesto químico bioactivo.
Paralelamente a los estudios in vivo, se El Tecnológico de Monterrey, a través investiga la biología molecular asociada de sus nuevas infraestructuras en el a la inhibición del de cáncer. Destacan que prefiero pasar por todo este trance de Biotecnología y Escuela de i idea tenía lo sucedido en Londres a principios de abordar. Es por eso Centro estudios de antiangiogénesis, revisionesepara evitar cualquier sorpresa. investigadores en las áreas agosto. “Juro que eninhibición mis próximas vacaciones estaré de interrogatorios y Medicina de quinasas, mecanismos de al apoptosis huella dactilar y unaingeniería fotografíade de de una biotecnología, química, conectada un poco mundo real -aunque el mundo Así sea que me tomen o muerte celular programada, medida se ha establecido desde 2004 bioprocesos y medicina, está impulsando que suponemos real actividad se asemeje cada vez más a uno mi rostro. Aunque esta vez que el compuesto muestra alta estrogénica, etcétera. hace un año hasta la fecha han sido fotografiados fuertemente la investigación básica y ficticio o a uno sacado Estos de unaestudios película deUna acciónporque así – y desde vivo y noycausa problemas son claves poder digo entender se han tomado huellas digitales de más de 61 millones de aplicada para descubrir y eventualmente el shock serápara más leve”, al llegary al efectividad “Charles deinGaulle” toxicológicos se tiene bien documentada eventualmente modificar la bioactividad personascomo un modo de control y vigilancia en los puntos desarrollar fármacos principalmente y ver acordonar un área porque alguien dejó una y maleta farmacocinética dinámica, del fármaco en potencia mediante entrada puede a los Estados Unidos. derivados de plantas nativas mexicanas. olvidada –suponiendo que se tratase de unsuconato de bomba-; y de a estudios clínicos con humanos modificación química o de técnicas al observar a gente al borde un ataque pasar de nervios, mujeres fase III.para Para Unpoder realizarde Esperamos modernas de química combinatoria. comunicado US-VISIT se justifica arguyendodeque:los La que algunos llorando, otras personas desmayadasLa por olasde largas filas experimentación sebiométrica debe fitoquímicos actividad antiangiogénica es revisiones clave para para tecnología protege a los visitantes, que han hace que hasta lo hoy ser interrogadas y luego dos poder ingresar con en humanos una propuestaprácticamente o protocolo de prevenir de los tumores imposible que excelente cualquier potencial otra persona tome mostrado in vitro el avión.elEscrecimiento decir que pagamos el derechorealizar a ser cuestionados donde sesin detallan los objetivos yemetástasis cánceres. su identidad enycaso documentos de viaje sean e de in que vivosus lleguen en el futuro corto invadidos de de los nuestra privacidad y, para trabajo, colmo de males, metodología paraoque sea al Con robados duplicados. este programa han sido detenidos mercado y beneficien al creciente previo aviso te tiran de tu bolso todo lolaparecido a undel gelestudio, aprobado comité especializado COMPUESTOS ANTICANCERÍGENOS mil cien delincuentes. número de pacientes que contraen –sanitizador para manos, lápiz labial, etcétera. Por por eso un digo expertos en estudios clínicos cáncer. El mejoramiento en la expectativa La de los que mayoría juro a la próxima estarcompuestos más conectadaque a laincluye realidad. anticancerígenos descubiertos reciente- y en ética. Los protocolos Con ello clínicos la tecnología biométrica es de la bioseguridad del y calidad de vida estos pacientes se prueban mente o queno están las últimas etapas de aprobados, y del futuro, ya que se concentra en el registro de las recompensa por mucho los nobles Aun así, se en salvan los aeropuertos de que se generalmente infiltre presente con pacientes terminales que experimentación tienen un fuerte que hacen único al ser se humano, las huellas esfuerzos que están como realizando en gente no deseada -terroristas enefecto el peorprimero de los casos-; hace características o la aprueantiangiogénico; es decir que retardan o seconscientemente dactilares, voz, el iris, el rostro o el ADN; características que investigación. tan sólo unos días, un menor de edad “coló” en un aviónacceden administración fármaco más segura que pueda existir. inhiben el importante de crear la ban yla sin la contraseña en el Aeropuerto de paso Gatwick sin pasaporte pase de son del
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¿QUÉ ES LA BIOMETRÍA? La biometría consiste en dispositivos de seguridad aplicados a la verificación de la identidad de un individuo de forma automática. Se basa principalmente en las características biológicas, psicológicas y conductuales del individuo; utilizando patrones fisiológicos, digitalizados y almacenados. Los rasgos que comúnmente emplea son: huellas digitales, de vasos sanguíneos en la mano o retina, del rostro, el tamaño, forma y largo de los dedos e incluso el olor de la persona.
El profesor Leonardo Santi, presidente del Congreso Internacional bioMonterrey 06, es también presidente del Centro de Biotecnología Avanzada de Génova, Italia; jefe del Departamento ¿CUÁL ES SU ORIGEN? Oncología, y Genética de la Escuela de Posgraduados en Oncología, y de la University Su origen sederemonta a Biología finales del for Technicians in yBiotechnology. Ha escrito más de 250 documentos científicos en oncología siglo XIX, conSchool las huellas dactilares, experimental y patología desde entonces su uso ha ido ganando oncológica, con énfasis en cáncer de pulmón, tumores ocupacionales y modificantes biológicos de respuesta. popularidad en los sistemas de seguridad aplicados alrededor del Además de otras sistemas responsabilidades, es presidente del Comité Nacional Italiano para Bioseguridad y orbe. En la actualidad, existen Biotecnología. es coordinador del Comité Nacional de Cáncer, del Ministerio de Salud. automáticos que escanean yTambién digitalizan huellas- cuyos usos no se limitan sólo a Santi sino es miembro depuede una gran variedad de organizaciones científicas nacionales e internacionales y bancos y prisiones, que ya se funge también como parte del consejo editorial de diversas publicaciones científicas internacionales, encontrar en ATM´s en Estados Unidos e Inglaterra. así como de los siguientes comités: Grupo Europeo sobre Ciencias de la Vida (Comisión Europea, Bruselas), Foro Europeo de Investigación sobre el Cáncer (Comisión Europea, Bruselas), coordinador de los Comités Italo-Americano e Italo-Británico sobre Biotecnología, y miembro de la Comisión ¿CÓMO FUNCIONAN? Internacional sobre Biosociedad (Cámara Internacional de Comercio, París). Los sistemas biométricos se componen de un hardware y un software; el primero captura la característica concreta del uso de las manos. (Fernández, Elvira, Tecnología: Identificación Biométrica: la llave individuo, y el segundo interpreta la del futuro 2000). información y determina su aceptabilidad o rechazo, todo en función de los datos TIPOS BIOMÉTRICOS que han sido almacenados por medio Cada sistema biométrico utiliza una cierta clase de interfaz, un sensor o mecanismo de un registro inicial de la característica de captura determinado y un software específico. La identificación por geometría de biométrica que mida el dispositivo en la mano o huellas digitales, la más extendida, crea una imagen digital tridimensional, cuestión. Ese registro inicial o toma de que es capturada, calibrada y guardada en un archivo. Para la identificación por el muestra es lo que determina la eficacia ojo existen dos sistemas: topografía del iris, identificando en pocos segundos más Mario Moisés delDoctor sistema. En el caso Álvarez de las huellas de cuatro mil puntos, y topografía de la retina, midiendo con luz infrarroja de baja Profesor un investigador dactilares, usuario coloca el dedo intensidad 320 puntos predefinidos en el diagrama de las venas. (Ibidem). del Centro Biotecnología en Director un sensor que hace de la lectura digital Monterrey de Tecnológico su huella; de después, el programa El reconocimiento facial compara las características faciales con una imagen guardará la información como un previamente escaneada, lo mismo que la identificación por voz con un patrón modelo; la próxima vez que ese usuario pregrabado, que analiza la presión del aire y las vibraciones sobre la laringe. La identificación por intente acceder aldel sistema deberá El estereotipo científico enrepetir solitario, encerrado en unfirma mide el tiempo, la presión, la velocidad, el ángulo de lápiz lalaboratorio operación yde el software verificará que colocación investigación, ensimismado en sus del ideas y y la velocidad de las curvas, todo a través de un lápiz óptico con elen que persona firma en un soporte específico o pad. Por último, los sensores los datos corresponden con el no modelo. reservado en compartirlas, tiene sentido el la universo de olor, aún en desarrollo, utilizan un proceso químico similar al que se produce moderno de la investigación. El mismo principio rige para la entre la nariz y el cerebro, sin que los perfumes sean capaces de enmascarar el olor identificación por el iris/retina, con particular de cada uno. (Ibidem) INTERDISCIPLINARIDAD EN BIOTECNOLOGÍA Figura 1. La Biotecnología, multidisciplinaria e interdisciplinaria. ayuda de videocámara, el rostro, la En muchas de las disciplinas científicas del hoy día, y en es el sistema de bioseguridad que se está haciendo cada vez más mano completa,quizá etcétera. Las tasas de La biometría Biotecnología aún más decisivamente, la colaboración familiar hoy en día, aunado a que en la actualidad vivimos “la era del miedo” y nos exactitud en la verificación dependen entre investigadores y entre gruposen de investigación provee doblegamos ante los temores de ataques Los países del primer mundo gran de dos factores: yelamplía cambio una ciencia híbrida,terroristas. donde se aplican los fundamentos básicos una medida gran ventaja competitiva el horizonte de alcances. están enfrascados en una loca carrera por la construcción bases demetabólicos datos, ya que seespuede producir en lógica las personas, de química al entendimiento de losde procesos Esto una consecuencia del carácter multidisciplinario sea para 1). control migratorio, en penitenciarias, y hospitales, lo que muy pronto debido a accidentes odea la envejecimiento, ocurrentes en organismos vivos, y por al entendimiento de la e interdisciplinario Biotecnología (ver Figura dactilares, la geografía de la mano, el reconocimiento y las condiciones ambientales, como la identificación por huellas estructura y función de las moléculas que intervienen en estos del llamamos iris o de la procesos. voz se convertirán en loscomo nuevos passwords derequiere entrada del a humedad el del aire,conjunto suciedad sudor; facial, La Bioquímica, ciencia central, La cienciaeneje deydisciplinas que hoy a nuestra propia vivienda. enBiotecnología, especial en laes lectura que implique el múltiples soporte de áreas “duras”, como la Fisicoquímica, y de ciencias la Bioquímica. La Bioquímica en sí sistemas, misma esincluso
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industria farmacéutica. Lo idóneo es contar con dos o tres buenos candidatos a fármacos, y cruzar los dedos para que alguno llegue a cristalizar y ser eventualmente comercializado. El tiempo que demora la investigación generalmente para llevar al mercado un fármaco es de un mínimo de 10-12.5 años (Fig. 1).
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Doctora Patricia Liliana Cerda Pérez Investigadora / UANL s la ciencia que pasó de las meras descripciones a los enfoques dinámicos de evidencias; a la disciplina general conocida como biología de los sistemas y a la combinación de productos de disciplinas integradoras en diferentes niveles de organización. La Bioinformática y la Bioseguridad no sólo representan áreas de oportunidad científica en el Tercer Milenio, sino que fundamentalmente se traducen en posibilidades de avances sanitarios, económicos y hasta políticos, para millones de hombres y mujeres que viven en los países pobres.
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y con uno de los países que tienen mayor biodiversidad. Juegan un papel crítico la intuición del investigador y las experiencias previas. Plantas que pertenecen a las mismas familias comparten compuestos químicos con estructuras y propiedades semejantes. Las raíces, tallos, hojas, flor o inflorescencia y frutos pueden contener los compuestos de interés. El estado de madurez, condiciones ambientales y estres pueden afectar significativamente la concentración y bioactividad de los extractos obtenidos. Estos materiales generalmente son cuidadosamente secados o inclusive liofilizados (secado por congelamiento) antes de ser tratados con solventes orgánicos. Una vez que se ha identificado un material con potencial, es sumamente importante hacer una revisión exhaustiva de los diversos acervos bibliograficos y patentes para ver si en realidad éste es novedoso, y por lo tanto la investigación es original. Es realmente desastroso y pérdida de tiempo y recursos trabajar con algún compuesto que ya fue patentado.
Los diversos materiales de la planta son sujetos a procesos de extracción con solventes orgánicos que extraen selectivamente a familias de compuestos con potencial farmacológico. Típicamente se utiliza metanol, etanol, agua, acetato 6 años de etilo, acetona, cloroformo, butanol y De la sencilla biología computacional de los años 70, otros solventes solos o combinados que hemos pasado a una biología genómica, donde más allá tienen diferentes grados de polaridad. de definiciones y conceptos formales, se logra integrar la En los extractos se analiza cualitativa información pertinente para formar un cuadro completo de y cuantitativamente la presencia de la actividad de la célula, y estudiar así su comportamiento familias de compuestos. Las pruebas más Fig. 1. Ruta crítica tiempos promedios para la obtención de fármacos anticancerígenos. fisiológico y ysus posibles alteraciones en potenciales utilizadas son capacidad antioxidante, procesos patológicos. fenólicos totales, flavonoides, taninos, terpenos, ElLa descubrimiento fármacos demandaprocesamiento una fuerte y sofisticada infraestructura antocianinas, Bioinformáticadees un complejo donde fitoesteroles, etcétera. defuncionan trabajo varias y de computadoras, un grupo multidisciplinario investigadores unidas.altamente Los científicos, a través decarotenos la genómica, la microbiología acopladas entre sí de en clusters, calificados las ciencias de laestación química, toxicología, de la patología molecular, han forjado desde fines como si seen tratara de una sola de nutrición, trabajo y, abiotecnología, través industrial, INHIBIR POBLACIÓN DEnuevo CÉLULAS bioingeniería y medicina. Es fundamental el registro de la patente la protección dey en siglo pasado los albores de éste, un rostro para de ello, se tienen enormes cantidades de información sobre odel los descubrimientos e ideas, debido al fuerte grado de competitividad en la industria CANCERÍGENAS la ciencia. los organismos vivos sujetos a análisis. farmacéutica. Muestra de esto es que en los últimos cinco años se han aprobado entre Posteriormente se corren ensayos in vitro para destinada cuantificara reducir la proliferación siete mil y ocho mil patentes anualesYen biotecnología, principalmente farmacéutica. Es el rostro de la bioseguridad los riesgos COMITÉS DE BIOINFORMÁTICA BIOSEGURIDAD de células cancerosas variadas, donde Pocos centros de comunidad investigacióninternacional y universidades que incursionan seriamentede microorganismos de fuentes reconocidas, Con son baselosen ello, la asume hoy de transmisión destacan lasende mamade(MCF-7), enlaesta difícil área investigación. De cientos o miles de compuestos con potencial, de reconocidas, infección el ramo la salud;colon de las urgencia de deestablecer Comités de Bioinformática y o no hígado a (HepG2), próstata, solamente uno donde o unossecuantos llegan un mercadonecesarias cada día más competido, y (caco 2), políticas y procedimientos adaptados aminorar los peligros Bioseguridad, establezcan lasaregulaciones leucemia megaloblástica y linfoblástica todavía a ser losvivos famosos blockbusters o medicamentos que tienen que puedan resultar de la aplicación de biotecnología a la para elmenos manejollegan de organismos modificados genéticamente y otras (Figura 1).que Estas pruebas de ventas a mástransgénica, de un millón de dólares de una ciencia piensa en el mapa y que,que enascienden la agricultura tienen ahoraanuales. mismo su agricultura; es el rostro sonnegros, claves,orientales, ya que de una genético de niños tamizaje caucásicos, mestizos, mayor potencial de expresión y crecimiento. simple esquemas corrida que demora no sino más de RIQUEZA NACIONAL EN PLANTAS NATIVAS no para buscar inútiles eugenésicos, para una semana, pueden probar más Los el descubrimiento deciencia fármacos empieza decon la grandeza que laseraza humana tiene ende sus A pasos través secuenciales de ella y de para la ingeniería genética, la se naturales ha hablarnos 50 diferentes extractos, más controles la tornado selección completamente del material o planta (Figura 1). Los investigadores mexicanos contamos distintos mapas genéticos y colores. multidisciplinaria. Matemáticas, con diversas regionesde ricas en plantas nativas que aún no han sido estudiadas, positivos y negativos. Aquellos extractos Física, Información Sistemas están cotidiana y felizmente En el despertar del presente siglo, la Biología llega a erigirse también en una Ciencia de la Información. Ella nos dice, desde que nacemos, cuál es nuestro mapa genético y, con base en ello, cómo debemos vivir para prevenir enfermedades, para fortalecernos, para crecer y hasta para morir.
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que muestren potencial deben ser probados en diferentes concentraciones, para así obtener una curva EC50; es decir, la concentración necesaria para inhibir al 50 por ciento la población de las células cancerígenas. Es importante mencionar que de las células antes citadas, los dos modelos más frecuentemente utilizados son el de cáncer de mama y el de colon. Las primeras son hormono o estrógeno dependientes, mientras que las segundas no lo son. Esto permite a los investigadores saber si el extracto tiene potencial para uno solo o para los dos tipos de cánceres. Lo idóneo es que el extracto tenga capacidad de inhibir los dos tipos de cultivos celulares para que tenga más posibilidades de llegar al mercado. El cultivo de células de mamífero no es una labor sencilla, ya que se requiere de importantes cuidados en términos de medios de cultivo, temperatura y atmósfera de incubación. Generalmente estas células se cultivan a 37°C en una atmósfera que contiene cinco por ciento de bióxido de carbono. Una queJoloy se identifica un extracto Por vez Carlos crudo con potencial, el mismo es racias el ir esfuerzo fraccionado con el objeto de separando brindar afines un gradualmente por compuestos mejor servicio a la o inclusive compuestos específicos el Colegio y (Figura 1). Elcomunidad, fraccionamiento de Estudiosfitoquímicos Científicos aislamiento de compuestos y Tecnológicos, todavía se realiza mediante uso de planteldonde Marín,se seaplican hizo columnas de afinidad, acreedor al reconocimiento “Premio secuencialmente solventes orgánicos con Nuevo a la para Calidad 2006”, diferenteLeón polaridad ir separando que entrega el Gobierno del Estado fracciones. en coordinación con organismos intermedios, el Centro de AISLAMIENTOcomo DE COMPUESTOS Productividad de Monterrey. QUÍMICOS Hoy en día es ampliamente practicada Durante la ceremoniacromatografía de la la denominada decimoséptima entrega premio, preparativa, donde bajo del los principios que se llevóanteriormente a cabo el pasado 28 de descritos y de una agosto, explicó que durante este manera se automatizada, se pueden periodo se logró la participación ir aislando compuestos químicos de 151 organizaciones aspirantes específicos que eluyeron a diferentes en diferentes rubros: empresasde tiempos. La versión más novedosa privadas, instituciones educativas y cromatografía preparativa consiste dependencias de gobierno. este en un cromatógrafo deSobre partición particular, Alarcón Martínez, centrífuga Gustavo donde en una sola corrida secretario de Desarrollo Económico, pueden separarse de un extracto crudo explicó mediante este incentivo se cientosque de subfracciones. busca un ambiente de competitividad,
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La cromatografía preparativa permite obtener suficiente muestra de diferentes subfracciones para repetir los bioensayos in vitro con células cancerígenas (Figura 1). De esta manera, de un extracto crudo que contiene cientos de compuestos químicos, se pueden aislar e identificar aquellos compuestos específicos o fármacos en potencia con mayor bioactividad. La separación y aislamiento de los compuestos químicos no implica necesariamente su inmediata identificación. Para hacer la identificación puntual se utilizan equipos altamente sofisticados, entre los cuales destacan los espectómetros de masas, equipados con detectores de trampa de iones o tiempo de vuelo o TOF (Figura 1). La combinación de ambas técnicas analíticas permite determinar la masa del compuesto de interés así como de sus fragmentos químicos. BIBLIOTECA ELECTRÓNICA La huella digital de ese compuesto o espectro de masa es comparado con miles de compuestos químicos contenidos en una biblioteca electrónica que tiene la computadora de los espectrómetros de masas. Existe la posibilidad de que el compuesto químico de interés no se encuentre en la biblioteca, ya que puede ser una molécula que no ha sido previamente identificada o que sea un isómero (compuesto con mismo peso molecular pero diferente estructura química). La identificación de la estructura química de nuevos compuestos generalmente se realiza mediante Resonancia Magnética Nuclear.
contribuir al avance de la sociedad mediante incentivos a la mejora continua en calidad. “Los gobiernos tenemos la responsabilidad de buscar que los elementos de la competitiviEN BUSCA DE LA MEJORA dad se den y entre ellos están los CONTINUA “Convencionalmente, en situaciones relativos a la vigencia plena del estado de competencia, lo que uno gana de derecho, están los relacionados a el otro lo pierde; sin embargo, en que las burocracias se conviertan en y no enson diques de la actividad nuestro enfoque de competitividad, el cauces La parte más crítica en el descubrimiento de fármacos los ensayos con animales privada y depruebas la actividad social, está el propósito es que todos ganen; la visión de laboratorio, ya que al pasar exitosamente las in vivo se ymagnifica la imperativo regulatoria”. sistémica de la de competitividad implica probabilidad tener el mismo éxito con humanos.de Enla losmejora estudios anticancerígenos que todas se lasutilizan partes de in ésta vivo,atraviesa generalmente ratas que padecen de cáncer de mama o colon, EnDMBA el evento participaron también: la que sociedad, la mejorainducidas continua con fueronpues previamente (dimetil bencil antraceno) o AOM Alejandro Rodríguez, presidente del ratas en(azoxymetano), los procesos derespectivamente. un sector beneficia También se tiene la opción de utilizar de gran Productividad Monterrey; siempre directa o indirectamente a Centro modificadas genéticamente que expresan en su mayoría eldecáncer motivo de Rubén Contreras Ramírez, director todos los demás”, comentó. estudio. general de los Premios Nacionales de Calidad, Exportación ymuy Tecnología; A la se entregaron siete un El par retodel conCECyTE, estos animales es que tienen sistema inmunológico comprometido, así como autoridades estatales y premios más en el rubro de educación, y por consiguiente se necesita de un bioterio especialmente diseñado para prevenir representantes organismos locales. tres en el área Los de industria infecciones. estudios yinservicios vivo son muy efectivos y de realistas, ya que el fármaco Para recibir el premio al y uno dedicadoes al sector gobierno. en potencia administrado oralmente (intraesofágico) o por dedicado vía intravenosa o CECyTE se contó con la intramuscular, lo que permite observar si los plantel mismosMarín, previenen la aparición de presencia de Carlos Rodríguez Acevedo, Latumores ceremonia fue encabezada por eltumores o son efectivos en revertir ya existentes. Los estudios postmortem Magdalena Valenzuela e gobernador, Natividad González son críticosJosé y valiosos, ya que indican la Maria histopatología que Cruz caracteriza a los diversos Parás, subrayó la necesidad de Isabel Gutiérrez Chavarría. tiposquien de tumores. que el gobierno sea el encargado de pero con el propósito de que todos los participantes ganen al modernizarse y ofrecer mejores servicios.
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Doctora Carmen Soberón Investigadora de los problemas de los adultos mayores El problema social del Siglo XX fue la explosión demográfica que pobló los países con demasiados jóvenes. Por ellos, y bajo su presión, hubo que adelantar la activación de su ciudadanía, proveer universidades y oportunidades de empleo, aumentar sensiblemente la oferta del entretenimiento y modificar los esquemas morales y religiosos. El problema social del Siglo XXI, en cambio, es la explosión de la longevidad, que va poblando gradualmente a los países con adultos mayores. Menos estridentes que los jóvenes del Siglo Veinte, los miembros de la Ola Gris no ejercen mayor presión sobre el tejido social para pedir adecuaciones que se acomoden a la vida prolongada y a los problemas que acarrea. Saben que, fatalmente, todos los que toman decisiones reaccionarán ante un proceso que los va englobando a ellos. ACCIONES LEGALES Y MOVIMIENTOS SOCIALES Por esa razón y por la experiencia de la rebelión juvenil de los años 60, de la que esos adultos mayores fueron protagonistas o víctimas, se han propiciado acciones legales y movimientos sociales, que buscan responder a las necesidades de ellos, antes de que crezca su inconformidad ante la incomprensión social. El punto de partida para plantear la problemática de los adultos mayores es admitir que el mundo, la sociedad y las instituciones no fueron diseñados para la vida longeva. Los esquemas de pensiones, por ejemplo, contemplaban que los jubilados disfrutarían pocos años esa partida. No tomaron en cuenta que las generaciones actuales, con el avance del bienestar social, con una medicina prodigiosa, vivirían más allá de los 75 años. CIUDADES DISEÑADAS PARA LOS JÓVENES Ciudades, viviendas, equipamiento, fueron diseñados para una población joven y vigorosa; no para adultos mayores de piernas frágiles y sentidos disminuidos.
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Paradójicamente, la irrupción de los muchos jóvenes en el siglo pasado tenía un origen preciso y explicito: eran el producto del Baby Boom, que elevó en forma extraordinaria las tasas de natalidad al fin de las zozobras de la Segunda Guerra Mundial. El crecimiento, menos explosivo pero de mayor duración que el Baby boom, es el de la generación longeva de hoy en día. No es un problema que vaya a desaparecer por el simple paso del tiempo. Se deja de ser joven con sólo que pasen los años. Los ancianos seguirán siendo ancianos, y multiplicándose, con el paso de los años.
Subsidiar a los adultos mayores para el rediseño amigable de sus viviendas ya existentes; cancelar desniveles, suavizar las puertas y ventanas, dotar de barras los baños y los corredores, colocar botones de aviso para pedir auxilio médico. OCUPACION No es válido ver a los adultos mayores como becarios en vacaciones., Esto es, sólo pensar en su entretenimiento y subsistencia simple. Hay que verlos como adultos con experiencias por compartir, maestros para los aprendices, asesores para los activos. Vaya, crear bolsas de trabajo temporal, de tiempo reducido, a domicilio.
Se imponen, pues, soluciones perennes e integrales. Vamos, hay que rediseñar el sistema jurídico, el proceso laboral, la Crear sistemas de turismo regional., como los que operan asistencia social y el sistema económico. estupendamente en Chile. Turismoagrónomo barato, adecuado a las Sergio O. Serna Saldívar. Nació en Monterrey, Nuevo León. Es ingeniero fuerzas disminuidas de los usuarios, MARCO JURÍDICO zootecnista por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Tiene Maestría en en transportes cómodos y recorridos Hay que modificar lasCientífica, regulaciones para Nutrición y Doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, ambos por la Universidad reactivar ade losTexas mayores como A&M.de Es edad miembro del Sistema Nacional de Investigadores, Nivel considerados. III, y regresó a México a sujetos de crédito. Conforme a las reglas través del Programa de Repatriación de Científicos CONACyT. Las Casas del Abuelo, como las de Cuba, actuales, una persona mayor de 65 proveerdeentretenimiento pero años, así siga y tenga buenas Ha trabajando sido profesor asociado en la Universidad de Sonora; profesor adjunto endeben la Universidad Texas también ocupaciones y adiestramiento expectativas de vida, noademás puede fue tramitar A&M, donde investigador científico, y actualmente es catedrático en el ITESM. para una nueva “carrera”, así como una tarjeta de crédito o un préstamo cursos para enriquecer bancario o Es hipotecario. autor de tres libros: Manufactura y control de calidad de productos basados en cereales”, Losla vida espiritual y educar la sensibilidad frente a las alimentos mágicos de las culturas indígenas de México y Química, almacenamiento e industrialización expresiones artísticas. Si es un hecho el adulto mayor ve de losque cereales. reducidos sus ingresos drásticamente Siguiendo el ejemplo de las facilidades cuando cesa trabajonumerosos formal, deben Ha su recibido premios y distinciones; entre los más recientes destacan: el premio que se dan a losen invidentes con libros en proveerse Excellence salidas fiscales paraAward, eximirque le otorgó la American Association of Cereal Teaching Chemists 2004; Braille, auspiciar la edición sus ingresos de Nacional la carga Científico normal de Premio y Tecnológico “Luis Elizondo” en 2003, y Reconocimiento Nacional al de periódicos, revistas y libros en tipografía de buen impuestos.Servicio Cancelárselos como una Social Comunitario 2003. tamaño. Reabrirles, así, el arcón de la aportación del estado a su bienestar. imaginación. Hay que legislar exenciones para ASISTENCIA A LA SALUD las familias que den alojamiento y Hay que acelerar la formación de médicos alimentos a los abuelos. Eximir a y enfermeras con énfasis gerontólogico las empresas que contratan adultos y geriátrico. mayores de las prestaciones aplicables a ellos, como el Infonavit, el IMSS y los impuestos sobre nóminas. Dejarlos que conviertan esas Las enfermedades crónicas de los adultos mayores, el cuidado prestaciones en la reducción de la jornada y aun de la cantidad de su salud y la supervisión de prácticas personales sanas demandan la atención de personal capacitado especialmente de días a la semana que laboran esos adultos mayores. para atender a los mayores. Atenderlos con una empatía educada y sensible. LA CIUDAD Debe legislarse normatividad exigible a los ayuntamientos y a los gobiernos estatales, que los alienten a crear zonas Establecer depósitos de auxiliares para la locomoción, como peatonales, dar diseño más amigable a pasos peatonales, a los sillas de ruedas, bastones, muletas, camas de hospital, andadores; disponibles con cuotas de mera amortización. omnibuses, a las aceras, a los edificios públicos. En aeropuertos y centrales de autobuses, exigir que haya desfibriladores de urgencia en las áreas públicas, para atender a ese segmento vulnerablede defármacos la población; tal y natural como ya se l descubrimiento de origen para hace en otros países. y tratamiento del cáncer es un proceso la prevención altamente complicado y tortuoso, con escasas LA CASA posibilidades de éxito. Hasta cierto punto es una Estimular creatividad de los constructores vivienda aventuralacientífica, donde el investigador debedecontar con para que diseñen modelos transgeneracionales: que sirvan muy buena suerte. Sin embargo, las nuevas herramientas a la durante toda su vida, importar la edad de los defamilia trabajo, especialmente de sin análisis instrumental de habitantes. compuestos químicos y de tamizaje para observar el potencial de estos compuestos in vitro permiten identificar
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Multiplicar las opciones de visitas médicas y de enfermera a los domicilios de los mayores con dificultades de desplazamiento. un mayor número de compuestos con potencial para pasar a las pruebas más rigurosas y tardadas de análisis in vivo Sólo hemos enumerado algunas de las acciones deben con animales de laboratorio y estudios clínicosque conseseres instrumentar para la atención integral del adulto mayor. Para humanos. dimensionar el problema en su justa proporción y darle un enfoque científicoavances y socialen hay que alentar la investigación. Los importantes química analítica instrumental, cultivo de células y biología molecular permiten a Y pronto. Porque hayenundía anciano que mucho ya empieza loshacerlo investigadores de hoy trabajar más a posesionarse de en nuestro espejo. con los pioneros de la eficientemente, comparación
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En las arcadas del Museo Metropolitano
Exhibe CONAFE memoria fotográfica de su labor educativa de 35 años
Por Alma Trejo
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urante 35 años, el Consejo Nacional de Fomento Educativo (CONAFE) ha brindado servicios educativos a la población que por distintos motivos no es atendida por el sistema tradicional. La memoria de esa actividad, que se realiza a lo largo y ancho del país, permanecerá como parte de una colección fotográfica que se presenta desde el viernes 18 de agosto en las arcadas del Museo Metropolitano de Monterrey. La licenciada Elvira Lozano de Todd, directora del espacio cultural, inauguró la exhibición en una ceremonia en la que también participaron funcionarios del CONAFE, entre quienes se encontraban el ingeniero Gustavo Rubén García, delegado en Nuevo León; el ingeniero Marco Julio Linares, director de Medios y Publicaciones, y el licenciado Alfredo Jacob Vilalta, subdirector de Educación Inicial y autor de las fotografías que integran la misma. “Estas fotografías son parte del archivo documental del CONAFE; es una memoria de los diversos aspectos del programa implementado hace más de tres décadas y que tiene como objetivo ofrecer un modelo de educación para la vida”, explicó Linares. IMPORTANTE ESFUERZO EDUCATIVO En las fotografías se pueden apreciar distintos aspectos de las actividades que realizan los instructores comunitarios, la infraestructura que proporcionan las comunidades y parte del extenso paisaje en donde se desarrolla este esfuerzo educativo que ofrece el CONAFE. “A través del CONAFE, los niños de las comunidades más pobres y marginadas del país tienen acceso a una educación inicial de calidad y a la adquisición de competencias que les den las bases para que se desarrollen en el futuro y abrirles más posibilidades para que vivan mejor”, puntualizó Linares. Para Jacob, autor de las fotografías, las imágenes son parte del banco documental con que cuenta el CONAFE, y se toman como parte del plan de trabajo de la institución. “Fue toda una labor de logística desarrollada durante más de un año”,
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explicó el funcionario, “durante el cual se visitaron los 31 estados de la República, donde se hicieron las fotografías con cuatro temáticas: infraestructura de educación inicial, materiales didácticos, acceso a las comunidades, y padres de familia, educadores y educandos”. Durante su trabajo estuvo en contacto con la gente más humilde, pero no por ello menos valiosa de este país. Mencionó entre otros a jornaleros, niños migrantes, cirqueros, habitantes de comunidades indígenas, quienes al igual que los paisajes de zonas rurales lejanas fueron el objeto de esta exhibición fotográfica. CONAFE NUEVO LEÓN Con la educación a niños que habitan las comunidades aisladas y de alta marginalidad, el CONAFE destaca su compromiso de brindar servicio educativo desde preescolar a sexto de primaria, explicó García. Bajo la titularidad del doctor Roberto Moreira Flores, el CONAFE atiende actualmente a más de un millón 200 mil estudiantes en todo el país, y ofrece útiles, materiales educativos y equipos en 17 mil espacios regulares, además de los sitios que se adecuan para ofrecer este servicio a las distintas comunidades. Para dar este servicio, el CONAFE proporciona capacitación, apoyo económico a los instructores que ejercen como docentes; realiza supervisión técnico-pedagógica; suministra material didáctico y extiende las constancias de estudio correspondientes. Parte del programa, mencionó el funcionario, es vincular la educación a proyectos productivos y de bienestar social en los que participen los niños con sus familias, a fin de favorecer la aplicación de conocimientos en su vida cotidiana. En Nuevo León, el CONAFE atiende 567 comunidades, con casi 4 mil alumnos de enseñanza básica y 63 de secundaria; ofrece 105 becas a través del programa FIDUCAR, y cuenta con 577 figuras docentes; es decir, capacitadotes que no son empleados de la institución descentralizada, puntualizó García.
Molecular en el país y Latino América. También han generado la capacidad para traducir este conocimiento genómico en aplicaciones diagnósticas, que se ofrecen ya al público en la forma de una treintena de pruebas diagnósticas de enfermedades mendelianas, oncológicas e infecciosas; asimismo, para intentar nuevos procesos para generar nuevos productos terapéuticos, como la referida HGH recombinante producida en levaduras, así como los nuevos vectores adenovirales de replicación selectiva para tumores, cuya
solicitud de patente ha sido recientemente enviada al Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. Recapitulando, el modelo que evolucionó en la ULIEG (ver el cuadro 1) durante estas dos décadas, fue el enfocar los esfuerzos primordialmente a la consolidación de la investigación básica en varias ramas afines de las ciencias biomédicas, cultivando las tecnologías emanadas de dicha investigación e incursionando en la aplicación de éstas en las industrias farmacéutica y biotecnológica nacionales.
Por Carlos Joloy Información, Luis Carlos Aceves, realizó una presentación l Consejo de Participación Ciudadana de Ciencia y mediante la cual explicó a los asistentes el funcionamiento de TEMA celebró el pasado 17 de agosto su tercera esta herramienta, que permite la recolección de información Tecnología CIENCIA RAMA TECNOLOGÍA reunión ordinaria, en la cual se presentaron los avances de científicos y tecnólogos en el estado, les permite estar en APLICACIONES de importantes proyectos de la dependencia, como contacto para formar comunidades sobre temas específicos la actualización en el congreso BioMonterrey y en el Sistema y también agrupa a representantes de empresas, para así Clonación y evolución Descubrimiento Genómica formar un sistema que recolecte la oferta de y la demanda de Estatal de Información e Interacción Científica y Tecnológica Génetica nuevas GHs. profesionistas y trabajos en Nuevo León. (SEIICYT).
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Biología
Regulación
Control de la producción
Génica Transgénica de GHs. CREACIÓN DE NUEVAS COMUNIDADES En cuanto al tema del Congreso Internacional que se realizará Celular en la ciudad a partir del 20 de septiembre, el doctor Luis “En las actividades a realizar tenemos que fomentar el Eugenio Todd, director general de la Coordinación de Ciencia crecimiento de esta base de datos, tenemos que incentivar la y Tecnología, informó que a menos de un mes de distancia creación de nuevas comunidades ya que no nos va a servir para celebrar el evento, se incluyeron nuevas estrategias de de mucho el tener el registro si no hay interacción y así tener difusión como la Bioferia Infantil, esfuerzo con el que se también un banco de recursos de información”, dijo Todd. Estudio de disDiagnóstico de enferGenética de BioMonterrey pretende incluir a los niños en la temática función génica medades genéticas Familia 2006GHmediante la instalación de módulos interactivos de A pesar de que aún no inicia el programa de difusión para Medicina delenseñanza. Genoma Desarrollo Protocolos de Terapiaagregó que ya dar de a conocer el sistema abiertamente, Aceves Humano nuevas terapias 121 miembros activos génica delsolicitantes cáncer Molecular existen y 102 registrados “Vamos a hacer un sistema en la parte de abajo de Cintermex, en el SEIICYT, que han llegado por medios propios. donde los niños van a entrar por una especie de corredor interactivo, y estamos ya planeando con investigadores esa Durante la sesión del Consejo se acordó apoyar la creación de un comité interinstitucional coordinado por José A. Galván, exposición”, señaló el funcionario. para desarrollar las bases de un concurso, mediante el cual se Optimización deuna convocatoria a la comunidad El Servicio Diagnóstico lanzará para el desarrollo de DESTACADOS CONFERENCISTAS EN BIOMONTERREY Salud pruebas diagnósticas juguetes educativos infantiles que estimulen el aprendizaje de Todd solicitó a los miembros del Consejo participar en la Biotecnología difusión del Congreso, cada uno desde su propia área de conceptos científicos y tecnológicos. Clonación y expreNueva patente influencia, y además les recomendó considerar nuevos eventos Industrial srón en levaduras para producir HGHr Por último se decidió que la próxima reunión del Consejo se para aprovechar la visita de los importantes conferencistas que participarán en BioMonterrey. En cuanto al Sistema Estatal de llevará a cabo el próximo 20 de octubre.
Cuadro 1. Desarrollo y aplicación del conocimiento genómico biomédico en la ULIEG.
2. MINERÍA GENÓMICA ALIMENTARIA Durante la consolidación de la ULIEG, colaboraciones exitosas en las que se incursionó en los campos pecuario y agrícola, alimentaron la idea de fundar un Centro de Investigación en Biotecnología Moderna en dichos campos, en el noreste del país. Luego de tocar muchas puertas, la oportunidad se presentó en la ciudad de Reynosa en 1999, donde el IPN había construído un par de años atrás un espléndido edificio, el cual propusimos convertir en el CBG. El planeamiento lo sustentamos con la confianza que nos daban la experiencia acumulada, tecnología desarrollada, investigadores formados y redes de colaboraciones con centros de investigación en el país y del extranjero, que habíamos alcanzado en la ULIEG; y lo justificamos con las siguientes cuatro razones principales:
Primero, aportar un nuevo Centro donde al menos se tuviera la capacidad para traducir oportunamente los descubrimientos genómicos en nuevas biotecnologías. Segundo, centrar las preocupaciones y esfuerzos de los investigadores al servicio de la solución de necesidades de los sectores productivos del campo mexicano, buscando agregar valor a sus productos con innovaciones biotecnológicas; y las del equipo administrativo en servir a los investigadores, para favorecer el éxito de la misión del equipo de investigación. Tercero, capitalizar en las oportunidades que representa el poder aliarse con los excelentes centros de investigación afines instalados en el sureste de los Estados Unidos. Cuarto, ofrecer a la juventud del noreste de México una nueva opción de educación de posgrado pertinente y vanguardista, que abra los cauces a todo este talento y lo
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Contenido
Conocimiento
Inaugurando la era genómica en el noreste de México, 3 El descubrimiento de fármacos anticancerígenos de origen natural, 7 Formación de redes colaborativas en Biotecnología, 11 Bioinformática intensiva, herramienta insustituible para el biólogo moderno, 14 Bioinformática, ¿qué es Carlos Joloy y Por a quién le interesa?, 19 Ingeniería de bioprocesos para la producción de vacunas, 21
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Del laboratorio biomédico a la Bioinformática, 24 En México, una de las principales Organismos transgénicos para uso causas de mortalidad son los accidentes de agrícola en México, 28 tráfico, y cada quince minutos muere unagrandes personadesafíos debido del a una Los Siglolesión XXI de los tejidos causada por agentes en materia de Bioseguridad, 31 mecánicos o ‘trauma’. Atendiendo esta situación, se realizó enFormación Monterrey el “XVII Congreso Seminario: Nacional de Atención de biotecnólogos, 34 del Trauma: Calidad, Excelencia y Equidad”, organizado por la Asociación Mexicana de Medicina y Creación de la carrera de Biotecnología Cirugía del35 Trauma. Genómica, El evento, que se celebró el Centro Forma el CECyTE Nuevo Leónen técnicos en Biotecnología, Estudiantil del39 Tecnológico de Monte-rrey del 17 al 19 de agosto, reunió a importantes Elexponentes desarrollo de tecnologías dellastema provenientes de de información como apoyo alos la primeros diferentes países; durante bioseguridad, dos días, los40trabajos se dividieron en cuatro diferentes áreas: emergencias y reanimación, cirugía y terapia intensiva, enfermería y medicina prehospitalaria.
Autores invitados:
y traumatismos por accidentes, y tristemente, como hemos visto en este congreso, la gran mayoría de las lesiones son prevenibles, pero se tiene que tener la opinión de expertos.
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Luego de la participación de 50 expositores nacionales y diez provenientes del extranjero en las diferentes conferencias, en cada uno de los temas se concretaron diversas propuestas; una de ellas fue la de desarrollar y establecer un sistema de 38 conformado integración y respuesta por expertos en la medicina de emergencias y que sea capaz de brindar un mejor y más rápido servicio a las víctimas en accidentes de tráfico, principalmente.
Gabriel del Río Guerra Luis Carlos Aceves Gutiérrez Tiene Celular que establecerse sistema MEDIDAS Es ingenieroDE en PREVENCIÓN Sistemas Computacionales y tiene una Maestría Es profesor de Asignatura A, Biología en la Facultadun de Ciencias de integración por Carlos Arreola ambos Rissa, grados presidente de del Tecnológico de de la Universidad Nacional Autónoma en Administración, académicos de México, ysupervisado es responsable del eninstitución. un campo tan serio no se la Asociación del Congreso, Monterrey. En esa yinstitución hizo unaexplicó especialidad en Arreola Comercio de Fisiología de la misma Carlos Rissa,Instituto presidente del XVII Celular expertos; Electrónico. Es profesorde asociado en el Departamento de Ciencias Congreso Nacional de Atención del Trauma puede improvisar, ya que el tiempo que la finalidad las conferencias Computacionales de la experiencias Universidad de Monterrey hace la diferencia, y debemos tener fue intercambiar entre los(UDEM) y pertenece a Ariel Álvarez Morales la Cámara Nacional de la Industria de Electrónica, Telecomunicaciones Es doctor en Genética Molecular por la Universidad de Sussex, un sistema que garantice la atención expertos y los asistentes para proponer e Informática. Ha sido evaluador de empresas de alta tecnología de la Reino Unido, y realizó una estancia posdoctoral en el Instituto de al paciente en estos casos, dijo Arreola Rissa. una forma más eficiente de atención, ya que consideró que en la Microbiología Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia. del Instituto Politécnico Federal en Zurich, Suiza. Es mayor parte de los accidentes en que fallecen personas, se llega investigador titular del Departamento de Ingeniería Genética, Unidad a la conclusión que se pudo prevenir el deceso aplicando Irapuato del Cinvestav Guanajuato. MOctavio Martínezde de la Vega Es profesor de titular del Departamento de Ingeniería Genética CinvestavPROPUESTA ANTE LAS AUTORIDADES medidas prevención diferentes a las actuales. Unidad Irapuato, institución en la cual también se desempeña como Alba E. Jofre-Garfias Agregó que la propuesta será promovida por la Asociación que coordinador académico. de las ciudades, hay mayor población y Espreside doctoraante en las Ciencias, en Biotecnología de Plantas. Trabaja como autoridades correspondientes, convirtiendo así Con el crecimiento investigadora titular del Departamento de Ingeniería Genética, Unidad se incrementan los factores de riesgo. Por ejemplo, las áreas el resultado del Congreso en una petición real basada en amplias Irapuato, del Cinvestav Guanajuato.
metropolitanas enfrentan los índices más altos de lesiones recomendaciones y experiencias que se trataron en el evento.
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El también catedrático de la Escuela de Medicina del Tecnológico de Monterrey destacó que además del enfoque al tratamiento de las lesiones, es necesario atacar el problema desde otros frentes, y uno de los más importantes es la prevención. Subrayó la notable influencia que tiene el alcohol en los accidentes de tráfico, por lo cual aseguró que es necesaria una mayor atención por parte de las autoridades en este sentido. Dijo que más de la mitad de los conductores que chocaron y fallecieron en la ciudad, tenían niveles muy altos de alcohol en la sangre. También hemos identificado como de mayor fatalidad los viernes después de las once de la noche, hasta las horas del domingo en la madrugada. En cuanto a la problemática de accidentes que ocurren a causa Barrera Nació Ciudad del consumo Hugo del alcohol, no sólo Saldaña. en México, sino enentodo el Miguel Alemán, Tamaulipas. Realizó sus estudios profesionales en la Universidad Autónoma de Nuevo León, por la que es licenciado en Biología. Tiene mundo, se presentó en el Congreso una conferencia especifica doctorado en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Texas en Houston, Estados Unidos, y un sobre el temaun a cargo del doctor Larry Gentilello. posdoctorado en Biología Molecular por la Universidad Louis Pasteur de Estrasburgo, en Francia. Asimismo, es especialista Conversión de Tecnología a Capital por la Universidad de Texas, en La principal recomendación consiste enenque los médicos, al Austin, y por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. momento de atender a una persona que sufrió un accidente y presente síntomas de haber ingerido alcohol, sean capaces de Propuso, fundó ypara fue primer director de la Unidad hablar con ella y convencerla que sea canalizada a otros de Laboratorios de Ingeniería y Expresión Genéticas enpara la Facultad Medicina de lagraves. UANL, y propuso y fue primer director del Centro de Biotecnología tipos de ayuda prevenirdeescenarios más Genómica del Instituto Politécnico Nacional en Reynosa, Tamaulipas. Ha impartido cursos en México,del Latinoamérica y España, y actualmente pertenece al Sistema Nacional de El alcohol esUniversidades la causa másdecomún trauma en nuestra Investigadores, el nivel Es miembro dede las Academias Nacional de Medicina y Mexicana de sociedad; debemos tomar en en cuenta que III. al prevenir el uso Ciencias; es autor de más de 100 publicaciones en revistas científicas como Nature, Science, Journal alcohol en nuestros pacientes podemos disminuir los casos de of Biological Chemistry, Embo Journal y Molecular Medicine y autor del libro Información Genética, trauma, explicó. su estructura, función y manipulación (1992); y de la patente No. 965082 “Levaduras metilotróficas modificadas genéticamente para la producción y secreción de la hormona del crecimiento humano”. Ante las diversas recomendaciones que se presentaron, El año 2003, la revista Nature Medicine le dedicó un perfil en su edición de julio. Ha recibido once Arreola Rissa se comprometió a dar seguimiento y generar premios de investigación de la UANL y 15 de carácter nacional. propuestas formales desde la Asociación Mexicana de Medicina hbarrera@fm.uanl.mx. y Cirugía del Trauma para que los conocimientos generados en el Congreso puedan ser de utilidad en la prevención y tratamiento del trauma.
La materia de la biotecnología moderna es inherentemente cercana a las necesidades primarias del hombre, tales como su salud, alimentación y, cada día más, la calidad de su entorno ecológico. Ciertamente existen productos de ella que la sociedad ya asimiló y mucho valora, aunque todavía no entienda bien los procesos que los generaron. Tales son los casos de las hormonas y otras proteínas con propiedades terapéuticas. Baste citar la insulina y el interferón.
México es un país megadiverso en su fauna y flora, todavía dominado demográficamente principalmente por jóvenes que necesitan de una educación y capacitación que les permitan acceder a mejores trabajos y por ende a mejores niveles de vida. A su vez, posee grupos que, aunque muy pocos, son de calidad mundial en la Biotecnología. Ésta ofrece alternativas para explotar en forma renovable, sustentable y segura la megadiversidad de nuestro país.
Pero también es menester reconocer que existen áreas de la biotecnología en medio de la controversia e incluso censuradas, por causas ya sea genuinas, de preocupaciones por la confiabilidad en las tecnologías emergentes que las sustentan, como es el caso de la clonación terapéutica (dejando fuera la reproductiva, que ni la misma comunidad científica avala aún) o por otras no genuinas –sino más bien tendenciosas, amarillistas o que responden a intereses comerciales siniestros-, pero efectivas, que han logrado establecer un clima adverso para su desarrollo.
REVOLUCIÓN DE LA GENÓMICA El entorno mundial actual para la industria de los sectores de la salud, agroalimentaria y del ambiente todavía está regido por la oportunidad de derivar aplicaciones de la revolución de la genómica. En este entorno, los sectores productivos públicos, sociales y privados del país requieren urgentemente acabar de ingresar a la globalización con la capacidad de innovar sus productos y procesos para agregarles valor, calidad, inocuidad para el ambiente y mayor competitividad.
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C
omo parte de las actividades de la exhibición “Picasso: Obra Gráfica”, el 21 de agosto se realizó una velada cultural en la que el pintor mexicano José Luis Cuevas habló sobre la trayectoria del genio de Málaga, y culminó con los poemas llenos de erotismo del chileno Gonzalo Rojas. En el Auditorio del Museo Metropolitano de Monterrey, en una sala abarrotada, los regiomontanos escucharon dos poemas dichos por el casi nonagenario poeta chileno, quien se autodefinió como un “místico concupiscente”. Rojas cerró su presentación en el recinto al declamar su poema Qedeshim Qedeshoth, expresión que en fenicio significa “cortesana del templo”.
Por Alma Trejo
Con ello, Rojas dejó una “probadita” de su obra poética en la que destacan sobre todo el amor, el erotismo y el compromiso social. Mala suerte acostarse con fenicias, yo me acosté con una en Cádiz belísima y no supe de mi horóscopo hasta mucho después cuando el Mediterráneo me empezó a exigir más y más oleaje… Remando hacia atrás llegué casi exhausto a la duodécima centuria: todo era blanco, las aves, el océano, el amanecer era blanco. Con su obra, Rojas sigue arriesgándose en una poesía en la que prevalece el tema del amor y del erotismo, sello constante en su obra. “Claro que me gustan las mujeres”, afirmó al público que de buena gana celebró sus ocurrencias. CONSEJO A LOS APRENDICES: PERSEVERANCIA Dijo que toda la poesía se hace por circunstancias. “Todo poema tiene un grado de realidad”, insistió, y después recomendó a los aprendices de escritores perseverancia y proseguir en la lectura. La poeta mexicana Janeth Clariond, enlace entre el poeta y las autoridades del Museo, habló al iniciar el evento y se congratuló de la presencia de dos artistas, uno plástico (Cuevas) y otro escritor, por la convergencia y el encuentro en dicho evento.
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Al finalizar, la señora de Todd agradeció la presencia del alcalde Edgar Olaiz, por el apoyo para la realización de la velada cultural realizada con dos grandes artistas: Cuevas y Rojas. “Gracias al maestro Cuevas y al maestro Rojas, llevaremos sus reflexiones en el corazón”, dijo.
EDITORIAL
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s evidente que en la época actual, el problema de la seguridad se ha convertido en una alta prioridad de los gobiernos y en una demanda permanente de la sociedad, ya que la justificación fundamental de la existencia del Estado es cuidar la seguridad de los ciudadanos. Esta problemática se ha incrementado a raíz del terrorismo organizado y de los fundamentalismos, que, según los futurólogos, orillarán gradual-mente al mundo a guerras diferentes de las convencionales descritas en la historia. La aparición de la energía nuclear, con su enorme capacidad destructiva, así como de las armas bacteriológicas y químico-tóxicas, o de la alteración de los componentes genéticos en forma perversa a través de la nutrición, son nuevos retos CONSEJO que la EDITORIAL maldad humana les está Ingeniero Juansólo Antonio González Aréchiga dando, no a los estadistas o Presidente políticos y menos aún a los policías Licenciado Omar Cervantes Rodríguez tradicionales, sino principalmente a Director de Comunicación los científicos. Social del Gobierno del Estado Ingeniero Xavier Lozano Martínez M. C. Silvia Por esa Patricia razón,Mora el Castro tema de la Doctor Mario César Carmona Bioseguridad y deSalinas la Bioinformática, Doctora Dianatratados Reséndezen Pérez que serán el Congreso Doctor Alan Castillo Rodríguez Internacional de Biotecnología “BioIngeniero Jorge Mercado Salas
MONTERREY 2006”, son de gran importancia, porque incluirán la DIRECTORIO integración de los nuevos avances en Ingeniero Antonio Zárate Negrón Director Ciudad el DNA del en Programa la prevención de delitos, Internacional Del Conocimiento el control de plagas integrado a Doctor Luis Eugenio Todd y seguridad un sistema de defensa Director General nacional, y también comunitario e individual, que serán factores funda-
mentales del quehacer de la ciencia futura adaptada a la cultura de la paz.
horizonte de una nueva Bioseguridad para nuestras familias.
Integrar los nuevos avances en Biotecnología para un tratamiento más racional de la criminalidad y de la prevención de los delitos, así como apoyar el sistema judicial, cuya impartición de justicia Félix Ramos Gamiño se ve menguado por la falta de ciencia Director Editorial moderna que permita diagnósticos cereMaestro Rodrigo Soto brales sobre la veracidad de los dichos Secretario Editorial o hechos, otras ventanas Profesorson Ismael Vidales Delgadohacia el
Ésta es un área muy importante, y por esa razón, durante el congreso, será tratada por expertos nacionales y extranjeros, en busca de nuevos rumbos para ampliar la influencia del conocimiento sobre Liliana Cerda estaDoctora temática, tanPatricia candente enPérez la época Ciencias de la Comunicación actual, en donde la violencia recibe el Licenciados Jorge Pedraza y apoyo de la tecnología, pero sin el marco Claudia Ordaz éticoLaque la prevenga. Ciencia es Cultura
Educación Doctor Óscar Salas Fraire Licenciado Juan Roberto Zavala Educación Física y Deporte Ciencia en Familia Doctor Mario César Salinas Doctor Jorge N. Valero Gil 1596 a 1650 Las Universidades y la Ciencia Ciencias Económicas y Sociales Licenciada Alma Trejo Doctor Juan Lauro Aguirre Licenciado Carlos Joloy Ciencias Básicas y del Ambiente Redacción Ingeniero Gabriel Todd Licenciado Víctor Eduardo Armendáriz Ruiz La violencia ha acompañado al hombre Desarrollo Urbano y Social Diseñador Doctor David Gómez Almaguer Doria durante toda suArquitecto historiaRafael y laAdame ciencia Ciencias Médicas Arte Gráfico ha permanecido pasiva anteAnaya esteRodríguez grave Contador Público José Cárdenas Cavazos Profesor Oliverio Ciencias Políticas y/o dehecho. Administración Circulación y Administración Pública
DESCARTES
Pienso, luego existo
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Re Conocimiento
A personajes nuestros en Bioinformática y Bioseguridad Doctor Mario Moisés Álvarez
Autor de numerosos artículos científicos publicados en revistas especializadas, como: Chemical Engineering Science y Journal of Chemical Engineering, y de diversos capítulos en libros como Industrialization of Indigenous Fermented Foods, editorial Marcel Decaer (2004) y Handbook of Industrial Mixing, Science and Practice, editorial WileyInterscience (2004), Mario Moisés Álvarez es investigador en las áreas de bioquímica, ingeniería química y bioquímica y física. Actualmente es profesor investigador y director del Centro de Biotecnología del ITESM. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel II. Es ingeniero bioquímico por el ITESM campus Guaymas. Tiene una Maestría en Ciencias, con especialidad en Ingeniería Química, del ITESM, e hizo otra Maestría con especialidad en Ingeniería Química y Bioquímica en la Rutgers University, en New Jersey, Estados Unidos. Es, además, doctor en Ingeniería Química y Bioquímica por la misma Universidad de Rutgers.
Doctora Elva Teresa Aréchiga Carvajal
Juan Roberto Zavala
Doctor Marco Antonio Rito Palomares
Con numerosos premios recibidos, como el “Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos 2002”, otorgado por CONACYT y la compañía Coca Cola; Premio “Rómulo Garza” por Investigación y Desarrollo 2002”, que le confirió el ITESM; Premio a “La Labor Docente” de esta misma institución; y Premio Internacional Foundation for Science (IFS) Jubilee-Award, otorgado por el gobierno sueco, por su contribución al área científica y tecnológica internacional, Marco Antonio Rito Palomares es investigador en las áreas de biotecnología, alimentos, ingeniería de bioprocesos y separación y purificación de proteínas. Es ingeniero bioquímico en Alimentos por el Instituto Tecnológico La Paz, en la Paz, Baja California Sur. Tiene una Maestría en Ingeniería Química del ITESM, y un Doctorado en Bioingeniería y Biotecnología por la Universidad Birmingham en Inglaterra. Actualmente es profesor investigador en el ITESM y miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel II.
Doctora Ana María Guadalupe Rivas Estilla
Elva Teresa Aréchiga Carvajal es química bacterióloga parasitóloga, por la UANL. Obtuvo su Doctorado en Ciencias, con especialidad en Biotecnología de Plantas, en el Centro de Investigaciones Avanzadas (CINVESTAV). Actualmente realiza una estancia posdoctoral en el Laboratorio de Bioinformática y Genómica comparativa del Departamento de Biotecnología de la Facultad de Medicina de la UANL.
Investigadora en las áreas de infectología molecular, hepatología y biología molecular en medicina, Ana Maria Guadalupe Rivas Estilla es autora de cuatro capítulos en libros y de 11 artículos científicos publicados en revistas especializadas o en memorias de congresos, como “Identification of Hepatitis C virus (HCV) genotypes in infected patients from the West of Mexico” en la revista Hepatology Research.
Ha realizado investigación en las áreas de capacidad inmunogénica de proteínas de choque térmico en Clostridium perfringens; en biología molecular del desarrollo y diferenciación de hongos dimórficos en la evolución de la estructura, regulación y función de la familia de la hormona de crecimiento y proteínas relacionadas en primates; de la genómica comparativa a la minería genómica y en la prueba y diseño de organismos genéticamente modificados para la producción de hormona de crecimiento recombinante.
Ha sido catedrática en las facultades de medicina de la U de G y de la UANL y es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, nivel I. Es química farmacéutica bióloga por la UANL y tiene una Maestría en Ciencias, de la Universidad Nacional Autónoma de México, y un Doctorado en Biología Molecular en Medicina, de la Universidad de Guadalajara (UdeG). El posdoctorado lo hizo en el Albert Einsten College of Medicine, en Nueva York, Estados Unidos, y un segundo en la Universidad de Mc Gill en Montreal, Canadá.
Doctora Olivia Maricela Barrón Cano
Profesora en el ITESM, Olivia Maricela Barrón Cano ha realizado investigación en el uso de abducción como mecanismo lógico de diagnóstico para desarrollo de sistemas expertos; en la integración de diferentes herramientas de software para el análisis de manufacturabilidad de ensambles realizados por robots y en el desarrollo de algoritmos para la identificación de productos lácteos caprinos basados en información genética. Es ingeniera en Sistemas Electrónicos y tiene una Maestría en Ciencias, con especialidad en Ciencias Computacionales, ambos grados académicos del ITESM, campus Monterrey. Su Doctorado en Inteligencia Artificial es de esta misma institución. Hizo una estancia de investigación, de un año, en la Universidad de Carnegie Mellon, en los Estados Unidos.
Doctor José María Viader Salvadó
Con un claro interés por las aplicaciones de las herramientas de computación y bioinformática a la investigación y desarrollo biotecnológico, José María Viader Salvadó ha realizado también investigación en síntesis estereoquímica de productos de interés biológico; desarrollo y evaluación de métodos rápidos para el diagnóstico de la tuberculosis y en la producción de proteínas recombinantes. Ha sido profesor en las Facultades de Medicina, Ciencias Químicas y actualmente lo es en la de Ciencias Biológicas de la UANL. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, nivel I. Es ingeniero químico por el Instituto Químico de Sarriá de la Universidad “Ramón Llull” en Barcelona, España. Su Doctorado en Ingeniería Química, con acentuación en Química Orgánica, lo realizó en Max-Planck-Institut fur Strahlenchemie en la ciudad de Mûlhem a.d. Ruhr, en Alemania, y se lo otorgó el Instituto Químico Sarriá. Es autor de seis capítulos en libros y de numerosos artículos científicos.
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