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La Reunión de la División del Caribe de la AAAS: Visión para Economía de Puerto Rico Mezcla Ciencia, Innovación y Recursos Naturales

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News, September 30, 2014, Puerto Rico, Full
Flickr/breezy421

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SAN JUAN, Puerto Rico — Varios de los fármacos en nuestros gabinetes médicos, de compañías como AstraZeneca, Pfizer y GlaxoSmithKline, comenzaron su vida en Puerto Rico. En los 1960s y 70s, atraídas por incentivos de impuestos especializados, la mayoría de las compañías farmacéuticas líderes en el mundo se establecieron en esta isla caribeña. El territorio autónomo ahora produce 16 de los 20 fármacos más vendidos en los Estados Unidos.

Actualmente, con una economía titubeante y una conciencia de las tendencias globales, los líderes en los círculos académicos, de negocios y políticos de la isla están trabajando para volver a Puerto Rico y el Caribe en un centro de biotecnología, incluyendo descubrimiento y desarrollo de fármacos así como su manufactura. En la reciente reunión anual de la División Caribeña de la AAAS, quedó claro que un lugar clave para empezar se encuentra dentro de los recursos naturales de la región.

Incluyendo presentaciones sobre productos naturales de plantas del Caribe, algas como biocombustible, contribuciones micóticas a la microbiología industrial, y el Estuario de la Bahía de San Juan, gran parte de la reunión del 20 de septiembre en la Universidad de Turabo reflejó los sentimientos expresados el día anterior por José Lasalde, vicepresidente de investigación y tecnología de la Universidad de Puerto Rico.

"La pregunta en este momento es ¿cómo podemos traer R&D a Puerto Rico? Toda la economía aquí dependerá de cómo traigamos más inversión a nuestra ciencia y tecnología", dijo Lasalde.

De Bioprospectiva a Biotecnología

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News, September 30, 2014, Sympolia Barbata, Full
Cympolia barbata | Flickr/danybotica

La abundante biodiversidad de la región del Caribe la hace un núcleo importante para el conocimiento farmacéutico. Por ejemplo, los pequeños pon pones verdes y los tallos segmentados de un alga llamada Cympolia barbata se ven comúnmente en las aguas poco profundas del Caribe. Cuando la bioquímica Simone Badal McCreath y sus colegas de la Universidad de las Antillas Occidentales en Kingston, Jamaica aislaron los compuestos de la planta y los pusieron a prueba en células humanas, ellos descubrieron que dos de los compuestos bloquearon los senderos que causan cáncer en las células de cáncer del colon.

C. barbata es una de seis plantas endémicas al Caribe cuyos compuestos han mostrado recientemente promesa como agentes anti-cáncer, Badal McCreath reportó en su conferencia magistral en la reunión de AAAS. Al menos una patente en E.U.A. está pendiente actualmente, y Badal McCreath planea estudios en modelos animales y ensayos clínicos para investigar más si estos compuestos podrían ser la base para nuevos fármacos contra el cáncer seguros y efectivos.

Ella continua revisando compuestos de las varias plantas jamaiquinas que los investigadores no han estudiado aún. Pese a la abundancia de compuestos naturales para investigar, las probabilidades de que cualquiera de ellos llegará al mercado como un fármaco comercial son pequeñas. Menos de los 10 fármacos aprobados están basados en compuestos de productos marinos naturales, y 12 en proyecto de desarrollo, según Néstor Carballeira, un bioquímico de la Universidad de Puerto Rico quien estudia nuevos compuestos de organismos marinos.

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Simone Badal McCreath | AAAS

"Uno de los asuntos clave es convencer a las compañías farmacéuticas de tomar las riendas y crear suficiente interés en el compuesto [después de que es descubierto]", dijo durante un panel de discusión con Brad McCreath. "Se requieren millones de dólares para llevar un compuesto a través del mercado, por lo que tienes que convencer a la compañía correcta para llevar a cabo la investigación".

Aunque la meta final de la investigación de Badal McCreath es desarrollo de producto, "el conocimiento es poder", dijo ella. Inclusive si un producto natural no llega al mercado, "acumular tantos datos como sea posible y publicarlos en revistas revisadas por colegas contribuye de manera significativa para futura investigación".

La investigación de productos naturales en el Caribe también enfrenta dificultades logísticas. Ambos ponentes concordaron en que simplemente tener suficiente material para llevar a cabo experimentos es un gran desafío. Cuando los compuestos son extraídos, se debe tener cuidado en no mermar el inventario endémico o en peligro, y la disponibilidad de las máquinas y otros recursos para sintetizar compuestos es a menudo limitada en Jamaica, dijo Badal McCreath.

Los hongos también son de gran interés por su actividad anti-cáncer y otras propiedades farmacéuticas. Michelle Martínez Montemayor de la Universidad Central del Caribe en Bayamón, Puerto Rico describió el uso terapéutico potencial del hogo reishi Ganoderma lucidum contra cáncer de seno inflamatorio. Su investigación usando células cancerosas y modelos de ratón ha mostrado que el reishi suprime la síntesis de proteína el crecimiento del tumor mediante afectar la supervivencia y crecimiento de vías de señalización que actúan en la traducción de genes. Martínez presentó su trabajo en una sesión organizada por la Sociedad de Microbiología de Puerto Rico (PRSM, por sus siglas en inglés), la cual es la rama local de la Sociedad Americana para la Microbiología. La División de Estudiantes de PRSM en la Universidad de Turabo colaboró en la celebración del evento de AAAS.

Sharon Cantrell de la Universidad de Turabo, una investigadora de la biodiversidad micótica, también compartió estrategias para el aislamiento y caracterización de hongos. Ella notó que el Proyecto de 1000 Genomas Micóticos fortalecerá las filogenias basadas en genomas para resolver incertidumbres de caracterización.

Un Hambre para Innovación y Colaboraciones

La investigación de productos naturales no está sola en requerir recursos y herramientas a fin de florecer. Reconociendo que varias áreas en la investigación de biotecnología requieren instalaciones de vanguardia, la Universidad de Puerto Rico ha construido un Edificio de Ciencias Moleculares de $72 millones, 153,000 pies cuadrados y ocho pisos, diseñado para atraer y apoyar colaboraciones entre academia e industria y para incubar nuevas empresas de alta tecnología. Los centros de investigación de descubrimiento de fármacos, caracterización de materiales e investigación de vacunas contra el VIH ya están en operación; se espera que un centro de neurociencia y una instalación que alberga animales de investigación estarán instalados y en operación en los próximos dos años. El proyecto de vacuna contra el VIH estará encabezado por el ex presidente de la División Caribeña de AAAS Abel Baerga Ortiz, quien es un profesor asociado en el Departamento de Bioquímica en la Escuela de Medicina de la Universidad de Puerto Rico.

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El nuevo Edificio de Ciencias Moleculares en la Universidad de Puerto Rico | AAAS

Múltiples compañías farmacéuticas y biotecnológicas han firmado o están negociando acuerdos en los que colaborarán con científicos de la Universidad de Puerto Rico y toman ventaja de los instrumentos de alta calidad en el edificio. José Lasalde, el vicepresidente de investigación y tecnología en la universidad, ve esta como una importante etapa en un intento más amplio para cambiar la cultura de la universidad hacia una que valora más fuertemente la investigación traslacional.

"Hay una nueva generación de científicos que están hambrientos para estos tipos de actividades. Ellos quieren estar involucrados esos aspectos de transferencia de tecnología y comercialización", dijo. "La universidad está experimentando una reinvención de cómo hacemos ciencia".

Prospectos para Biocombustible Basado en Algas

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Una ex granja de camarones marinos en Dorado, Puerto Rico en donde está planeado el re-desarrollo para la acuacultura y el cultivo de micro algas. El círculo rojo marca un proyecto piloto “listo para apaleo.” | Mario Velasco/Jorge Gaskins

Dos otros recursos que el Caribe tiene en abundancia son luz solar y aguas costeras. Algunos investigadores y empresarios, por tanto, ven un futuro para el biocombustible de algas como una fuente de energía sustentable para la isla, la cual actualmente solo obtiene 1 por ciento de su energía de fuentes renovables, según Jorge Gaskins, presidente de Bio-Lípidos de Puerto Rico Inc./Replenish Energy.

"Puerto Rico podría producir una fracción significativa de nuestros requerimientos de energía total usando biomasa marina si hacemos reducciones razonables en nuestro consumo de energía total" y si los obstáculos regulatorios pueden ser vencidos, dijo el organizador de una sesión Gary Gervais, un asociado de investigación en el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Puerto Rico campus Río Piedras. 

Una prometedora especie de algas es una micro alga llamada Botryococcus, la cual produce una combinación de ácidos grasos similares a aquellos en aceites vegetales, según Catalina Dávila, una estudiante post-doctoral de la Universidad de Puerto Rico. El aceite extraído de esta especie podría hacer un biocombustible de alta calidad que podría ser convertido en biodiesel. Dávila ha determinado también que la micro alga remueve nutrientes del agua eficientemente y podría de esta manera ser útil en el tratamiento de aguas residuales.

 Aunque aún hay varias preguntas sobre la economía y asuntos regulatorios de cultivo de algas a gran escala, Gaskins describió un proyecto piloto de 320 acres que está "listo para apaleo" cerca de Dorado, Puerto Rico. Una vez que el financiamiento sea asegurado, las algas serán cultivadas en tierra que fue previamente una granja de camarón. Las algas serán utilizadas para varios propósitos además de producción de combustible; por ejemplo, se convertirán en alimento para camarones cultivados y tilapia. El desperdicio de animales, en cambio, será utilizado para fertilizar las algas.

El Recurso Más Importante de Puerto Rico

La reunión de la División Caribeña de la AAAS también honró a varios científicos, educadores y estudiantes notables. Minnuette Rodríguez Harrison ganó el Premio Lucy Gaspar a la Excelencia en la Educación Científica, por sus innovadores programas de educación ambiental en la Escuela Especializada de Ballet Julián E. Blanco en San Juan. Una sesión de posters exhibió varios estudiantes talentosos, incluyendo a Francheska Delgado-Peraza, cuya presentación, "β-arrestin signaling from the Cannabinoid Receptor," ganó el Premio Robert I. Larus y un viaje a la Reunión Anual de AAAS de 2015  en San José, CA.

La conferencia fue dedicada a Graciela Candelas, Profesora Distinguida de la Universidad de Puerto Rico Campus Río Piedras, quien ha dejado un profundo legado en la Universidad a través de su investigación sobre síntesis de ARN de transferencia en la araña Nephila clavipes, sus varias contribuciones al currículum de biología de posgrado de la RPC de la UPR, y su instrucción de más de 100 estudiantes que después siguieron carreras en la academia, la medicina y la industria.

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Graciela Candelas y algunos de sus ex estudiantes | AAAS

Gaskins y los otros ponentes en la sesión reconocieron que la clarificación por parte del gobierno de Puerto Rico sobre su política de biocombustible es necesaria. Y hay muy poco apoyo de las agencias ambientales, según Gervais. "Ellos dicen, necesitamos conservar toda [la propiedad de la línea costera] que nos queda para turismo, por lo que no deberíamos hacer nada nuevo. La idea de una granja marina es muy difícil de discutir", dijo.

La conservación de otro importante cuerpo de agua, el Estuario de la Bahía de San Juan ha sido muy descuidado pero los investigadores que hablaron en otra sesión de la reunión de la AAAS están cambiando eso. Expertos del Programa del Estuario de la Bahía de San Juan explicaron que este sistema estuario, el cual incluye ocho bahías y lagunas diferentes, ha sido impactado dramáticamente por el desarrollo de la tierra, descargas ilegales del desagüe, y desperdicio acuático. El 88 por ciento de la gente que vive en las áreas de más alta densidad alrededor del estuario viven bajo los niveles de pobreza, y 90% de ellos fue expuesto a las aguas contaminadas a través de inundaciones y otros tipos de contacto.

Una amplia variedad de recursos vivos encuentran alimento y protección en este sistema estuario que provee hábitat para más de 160 especies de aves, 19 especies de reptiles y anfibios, 124 especies de peces incluyendo 18 especies de peces de deporte, y aproximadamente 300  especies de plantas de pantano, según Jorge Bauzá Ortega, el director de ciencia del Programa del Estuario de la Bahía de San Juan. El programa administra un número de programas, varios involucrando voluntarios comunitarios para limpiar, monitorear y conservar el Estuario de la Bahía de San Juan.

Author

Kathy Wren