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La edición de esta semana de la revista Nucleic Acids Research (N.A.R) lleva en su portada el trabajo de un grupo de investigadores de nuestra Facultad de Ciencias. El trabajo en cuestión lleva por título: “La fragmentación de ribosomas y ARNs de transferencia extracelulares define el RNAoma extracelular” . Si bien este trabajo se publica formalmente ahora, desde que los investigadores hicieron públicos sus resultados ha suscitado un gran interés por parte de la comunidad científica internacional, con una reseña periodística publicada en las revistas Nature  y Scientific American  a mitad de año. En parte, este interés se explica por el descubrimiento de los ribosomas, ARNs de transferencia y ARNs mensajeros en el medio extracelular, donde no se los había encontrado antes. Estas palabras pueden no decir mucho al principio, pero todo biólogo sabe que se trata de la maquinaria que fabrica proteínas. Maquinaria que normalmente habita dentro de las células, y no fuera ¿Qué hace allí? Y ¿Cómo se llegó a tal descubrimiento? Para entender mejor de qué se trata este estudio y sus implicancias potenciales, conversamos con Juan Pablo Tosar, Profesor Adjunto y responsable de la Unidad de Bioquímica Analítica del Centro de Investigaciones Nucleares (CIN) de la Facultad de Ciencias, y uno de los investigadores responsables de la publicación:

“Le tenemos mucho cariño a este trabajo, en el que venimos trabajando hace unos cuantos años. Comenzó cuando todavía realizaba mis estudios doctorales en el Laboratorio de Genómica Funcional del Instituto Pasteur de Montevideo, bajo la orientación del Dr. Alfonso Cayota. Nos habíamos propuesto caracterizar el conjunto de ARNs que existen en el medio extracelular, por fuera de un tipo de estructuras denominadas exosomas. Paso a explicar de qué se trata todo esto:

Sabemos que la información genética de una célula se almacena en el ADN, que codifica para las proteínas que son las que terminan llevando a cabo las funciones celulares. El ARN, durante mucho tiempo, se lo vio como un simple intermediario entre ambos. Algo así como el negativo que se usaba para imprimir una foto en las cámaras a rollo de antes. Con el tiempo, fue quedando claro que el ARN es mucho más que eso, y tiene la capacidad de regular qué genes se prenden y apagan en una célula. Más aún, luego se descubrió que las células pueden liberar ARN hacia afuera de ellas, a lo que llamamos el medio extracelular, que luego termina drenando hacia la sangre. Este ARN extracelular decimos que está “en tránsito” porque puede entrar a otras células y afectar la expresión de genes en las mismas. Estudiar el ARN extracelular, por tanto, es estudiar una de las formas como las células intercambian información entre ellas; como se comunican. Pero por otro lado, la detección de estos ARNs en sangre o en orina podría permitir realizar diagnósticos tempranos de enfermedades. Lo que podría ser particularmente beneficioso en el caso del cáncer.

Muchísima gente estudia el ARN extracelular en todas partes del mundo. Es un campo de estudio que ha ido creciendo. El tema es que el medio extracelular, la sangre en particular, contiene un montón de enzimas que degradan al ARN. Estudiar al ARN extracelular implica por tanto comprender cómo estas moléculas evitan ser degradadas. Por tanto, lo que casi todo el mundo estudia es el ARN encapsulado en una suerte de nanopartículas liberadas por las células, llamadas “exosomas” o vesículas extracelulares. Sin embargo, ya hace cinco años atrás publicamos que la mayor parte del ARN extracelular no se encuentra realmente dentro de estas estructuras, sino afuera.

Esta observación nos llevó a preguntarnos cómo estos ARNs extracelulares no vesiculares evitan ser degradados. Fue entonces que comprendimos que los ARNs que podemos medir con las tecnologías actuales son aquellos capaces de formar estructuras que los vuelven super resistentes. Esto lo publicamos en 2018, también en N.A.R.. La pregunta entonces fue ¿Será que lo que vemos, y lo que todo el mundo ve, es una visión distorsionada de los ARNs extracelulares, pues hay un montón de ARNs que no vemos por la sencilla razón que se degradan antes de que podamos estudiarlos? Agregamos una molécula que evita la degradación del ARN y ¡voilá! de pronto apareció toda una variedad de secuencias que nunca habíamos visto hasta ese momento. Corría el año 2016. Fueron cuatro años de trabajo arduo antes de que pudiéramos afirmar de que muchos de estos ARNs corresponden a los famosos ribosomas y ARNs de transferencia (por cierto, las moléculas preferidas de nuestro ex decano, el Prof. Ehrlich). Para terminar de demostrar esto, fue importante una estancia de investigación que realicé el año pasado en el Laboratorio del Dr. Pavel Ivanov en la Universidad de Harvard en EEUU. 

¿Cómo sigue la historia? En este momento estamos trabajando en varios frentes. Por un lado, queremos entender la función que esta maquinaria que fabrica proteínas pueda estar teniendo en el medio extracelular. Por otro lado, buscamos entender cómo se liberan estas moléculas hacia afuera de las células, y su potencial rol sobre moléculas del sistema inmunológico. Aunque no lo sospechábamos en su momento, la inmunología del ARN extracelular se está volviendo un tema candente, más ahora que se están aplicando vacunas de ARN mensajero y están teniendo un efecto terapéutico tan impresionante. Por último, buscamos comprender si estos ribosomas y ARNs de transferencia, al degradarse, producen restos muy estables que viajen por la sangre y que podamos usarlos como elemento trazador para detectar ciertas enfermedades. En esta última línea, nos es de mucha ayuda formar parte de un consorcio de laboratorios financiado por los Institutos de Salud de EEUU (NIH) que se ha propuesto profundizar en el uso diagnóstico del ARN extracelular. También hemos recibido apoyo de la ANII, y por supuesto, el apoyo constante de nuestra querida Universidad de la República. Tenemos mucho trabajo por delante, pero estamos muy entusiasmados, y se ha conformado un grupo interinstitucional muy aceitado, al que se han sumado una serie de investigadores jóvenes y estudiantes muy pujantes y talentosos que hacen que este trabajo sea posible.''

“Nos sentimos orgullosos del trabajo que han llevado adelante Gonzalo Moratorio, Pilar Moreno y su grupo, y muy felices por este reconocimiento tan especial de la revista Nature”. La  decana de Facultad de Ciencias, Mónica Marín felicitó y agradeció así el trabajo realizado por el grupo de jóvenes científicos del laboratorio de Virología Molecular, que
este martes 15 de diciembre recibió la noticia de que Gonzalo Moratorio integraba la lista de los 10 científicos y científicas más destacados del 2020 publicada por la revista Nature. 

La distinción reconoce la importancia del trabajo realizado por Gonzalo Moratorio, Pilar Moreno y su equipo para que Uruguay contara con su propio test diagnóstico de SARS-CoV-2, lo transformara rápidamente en un kit simple y eficiente, y creara una red nacional de laboratorios de diagnóstico de COVID 19, logrando así una importante autonomía en el combate al virus.

Para la decana de Facultad de Ciencias, Mónica Marín, “este reconocimiento significa una enorme alegría y un profundo orgullo. Gonzalo y Pilar Moreno, al frente de un grupo de jóvenes, se pusieron al hombro este desafío de desarrollar test de diagnóstico de SARS-CoV-2 muy temprano, antes de que se hubieran detectado casos de COVID19 en Uruguay.”  

Foto: Daniela Hirschfeld

Según señala  la revista Nature, Zulma Cucunubá, epidemióloga del Imperial College London, destacó la rapidez y coordinación que logró Uruguay para la respuesta ante la epidemia  y confesó que sentía cierta “envidia de que Uruguay lo hubiera logrado tan pronto”.  

En ese sentido Marín explicó que trabajando desde Facultad de Ciencias y el Instituto Pasteur el equipo coordinado por Moratorio y Moreno previó la necesidad, estudió, consultó, y puso a punto la técnica utilizando reactivos y materiales que ya tenían comprados para realizar otros proyectos. “Trabajaron en la elaboración de los kits y los pusieron a disposición pero además trabajaron intensamente en la organización de otros laboratorios de diagnóstico, en el entrenamiento de gente y en la puesta a punto del método en otros laboratorios de Montevideo y el interior del país.”

Marín recordó que fueron muchas semanas en las que “no sabían lo que eran sábados ni domingos, estaban full time, mañana, tarde y noche trabajando con pasión y absoluto compromiso” y recalcó que “no trabajaron en soledad, sino que en general toda la comunidad científica se sintió convocada y colaboró de muy diversas formas intentando aportar cada uno desde su lugar, con lo que tenía, al control de la pandemia en nuestro país”. Finalmente, en relación al significado que tuvo este proceso para la Facultad de Ciencias afirmó: “con mucho orgullo acompañamos este proceso, que lo sentimos nuestro, propio, en el que jóvenes científicos que se formaron en nuestra facultad, y adquirieron una sólida formación de posgrado, luego como docentes e investigadores de la Facultad de Ciencias y el Instituto Pasteur, ponen su capacitación, su trabajo, y toda su energía para ayudar a resolver un problema muy serio de salud de nuestra población y del mundo.” 

El virólogo Gonzalo Moratorio, egresado y docente de Facultad de Ciencias e investigador del Instituto Pasteur, fue destacado por la revista Nature que este martes 15 de diciembre dio a conocer la lista de los 10 científicos y científicas más destacados del 2020. La revista incluye en su lista a  a Gonzalo Moratorio a quien presentan como cazador de Coronavirus.

La distinción reconoce la importancia del trabajo realizado por Gonzalo Moratorio, Pilar Moreno y su equipo para que Uruguay contara con su propio test diagnóstico del SARS-CoV-2, lo transformara rápidamente en un kit simple y eficiente, y creara una red nacional de laboratorios de diagnóstico de COVID 19, logrando así una importante autonomía en el combate al virus.

Según señala la revista Nature, Zulma Cucunubá, epidemióloga del Imperial College London, destacó la rapidez y coordinación que logró Uruguay para la respuesta ante la epidemia  y confesó que sentía cierta “envidia de que Uruguay lo hubiera logrado tan pronto”.

Gonzalo Moratorio es egresado y docente de Facultad de Ciencias, donde realizó su doctorado. Retornó al país en 2018 luego de realizar su post doctorado en el Departamento de Virología del Institut Pasteur de París y desde este año dirige un laboratorio en el Instituto Pasteur de Montevideo.

Foto: Daniela Hirschfeld

A partir de un convenio entre la Facultad de Ciencias (FCIEN) y el Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM), un equipo del área de Geología se encuentra estudiando antecedentes de las posibles reservas de hidrocarburos no convencionales en Uruguay y el procedimiento de fractura hidráulica (fracking). Para conocer en detalle los aportes que está realizando nuestra Facultad, conversamos con la Dra. Manuela Morales, responsable del equipo de trabajo.   

¿De qué se trata el proyecto del que estás participando?

El proyecto surgió de un Convenio de la Facultad de Ciencias con el Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM) en el marco de la Ley Nº 19.585 promulgada en 2017. Esta ley prohíbe por cuatro años la explotación de hidrocarburos no convencionales en Uruguay empleando el procedimiento de factura hidráulica, más conocido como fracking. Además, creó la Comisión Nacional de Evaluación Científica y Técnica (CNECT) con varios objetivos, entre ellos estudiar todo lo relevante al fracking y las posibles reservas de hidrocarburos no convencionales en el territorio nacional, y así poder asesorar al Estado y los Gobiernos Departamentales. Esta Comisión está integrada, además de por Facultad de Ciencias, por Facultad de Ingeniería, Facultad de Información y Comunicación, Academia Nacional de Ciencias del Uruguay, Congreso de Intendentes, Red Uruguaya de ONGs Ambientalistas, Ministerio de Ambiente, Ministerio de Vivienda y Ordenamiento Territorial, y el Ministerio de Industria, Energía y Minería.

¿Qué rol está cumpliendo la FCIEN y el Instituto de Ciencias Geológicas?

Nuestra Facultad tiene dos roles. Por un lado, participa de la CNECT a través de una delegada alterna de la Universidad de la República, siendo el titular un docente de Facultad de Ingeniería. Por otro lado, ejecuta el Convenio con el MIEM a través de un equipo de trabajo del Instituto de Ciencias Geológicas conformado para tal fin.

¿Qué objetivos se han planteado como equipo de trabajo perteneciente a FCIEN?

Los objetivos del equipo de trabajo de nuestra Facultad son principalmente el estudio a través de una revisión bibliográfica exhaustiva de todo lo relativo a los reservorios no convencionales de hidrocarburos, a la utilización del fracking y a la elaboración de un informe para aportar al Informe final que la CNECT debe presentar al Poder Ejecutivo.

Nuestro equipo de trabajo es integrado por dos Ayudantes (Grado 1), y por mí, que soy Profesora Adjunta de Recursos Minerales. Tuvimos también la colaboración por un período de la Dra. Ethel Morales, que es Profesora Adjunta de Recursos Energéticos. Los ayudantes son estudiantes avanzados de la Licenciatura en Geología, Romina Sanabria y Joan Manuel González, y son los que llevan a cabo la revisión bibliográfica, redacción de los materiales a presentar a la CNECT, entre otras actividades. Mi rol es de supervisar su trabajo, ser el nexo con las otras Instituciones que trabajan en el marco de la CNECT y llevar adelante todo lo administrativo con relación al Convenio.

¿Por qué consideras que es importante la participación de FCIEN en el proyecto?

Lo que se busca con el trabajo de la CNECT es asesorar en un tema científico y tecnológico al Poder Ejecutivo y los Gobiernos Departamentales, por lo tanto, es de suma importancia que esté representada la postura científica sobre el tema a través de nuestro equipo de trabajo.

¿Qué aportes clave puede brindar FCIEN y el área de Geología en particular, a este proyecto y a otros de similar naturaleza?

La FCIEN es el único centro de estudios del país que imparte conocimientos sobre la Geología del Petróleo. Aquí tenemos el conocimiento necesario para ayudar a entender qué es el fracking, en qué tipo de situaciones se utiliza y cuáles son los riesgos ambientales asociados a esta técnica de extracción de hidrocarburos.

¿Qué relevancia tendrá para el país los resultados del informe?

El informe final de la CNECT, que será entregado al final de los cuatro años de prohibición del uso del fracking, tendrá aportes de todas las delegaciones y será la base según la que el Parlamento Nacional evaluará el eventual uso o la continuidad de la prohibición de esta técnica de explotación en nuestro país.

Escribe: Manuela Morosoli (FIC)