Alumnos de la UAM ganan competencia internacional al crear un insecticida natural

Alumnado de las unidades Cuajimalpa e Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) ganó la Medalla de Oro en la competencia International Genetically Engineered Machine (iGEM Competition), en la categoría de Alimentos y Nutrición.

En este certamen, considerado el más importante del mundo en materia de biología sintética, tiene como objetivo solucionar problemas locales para contribuir al desarrollo de comunidades y países.

iGEM UAM y Competition

La iGEM Competition tiene una larga tradición desde sus inicios en 2003, pero en su edición 2022, intervinieron 350 equipos de instituciones de 46 naciones y la premiación tuvo lugar en París, Francia.

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En esta, los equipos de estudiantes reciben un kit de partes biológicas en el comienzo del verano, procedente del Registry of Standard Biological Parts.

Este kit consiste en una variedad de componentes genéticos tales como promotores, terminadores, reporteros y vectores de clonación, para que los estudiantes trabajan en sus instituciones durante el verano, utilizando estas “partes” y creando nuevas, con tal de diseñar sus propios sistemas biológicos e implementarlos en células.

Mientras que el iGEM UAM, es un grupo interdisciplinario que desde 2020 investiga plagas de insectos que atacan los cultivos de nopal en la Ciudad de México y, ahora, también de aguacate y agave.

A inicios de 2021, la Fundación iGEM anunció que se llevaría a cabo la primera edición de la Liga Latinoamericana de Biología Sintética iGEM Design League, una organización que promueve dicha materia en el plano global.

El proyecto se trabajó desde 2021

La peculiaridad es que la participación fue con un proyecto teórico, para disminuir los estragos causados por plagas que dañan sembradíos de nopal de la capital, una de las principales productoras de esta especie a nivel nacional, usando herramientas computacionales.

A raíz de una competencia de 2021, basada en “solucionar problemas locales por gente local visitamos varias veces la comunidad de Milpa Alta”, se observó que el llamado picudo barrenador, un insecto del orden Coleóptera, es el que más afectaciones provoca.

Esto derivó en una extensa búsqueda bibliográfica que condujo a identificar la presencia de proteínas en veneno de araña capaces de actuar como insecticidas, por lo que fueron seleccionadas dos proteínas provenientes de dos arañas australianas distintas.

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Este proceso permitió el diseño de Spicide-Cx, un bioplaguicida que brinda una opción sustentable al sector agrícola mexicano. Y ese mismo año se desarrolló el aspecto teórico de la propuesta, para crear un circuito genético de producción de esas proteínas en una levadura, planteando un modelo matemático que describe los parámetros fundamentales de generación de un biorreactor.

“Laboramos en diferentes áreas, por ejemplo, la biología molecular, que tiene que ver con cómo lograr las proteínas, ya que no podíamos contar con un arsenal de arañas para obtenerlas, así que recurrimos a la biología sintética y la biotecnología para expresarlas en una levadura, lo que nos proporciona el principio activo del insecticida”, expuso el representante Benoni Emmanuel Rojas Ramírez.

Sobre la competencia 2022

Para participar en la temporada 2022, el reto fue aún más grande, porque se les pidió una parte experimental, lo que implicó seleccionar un microorganismo para conseguir las proteínas y fue la levadura Pichia pastoris:

“Partimos del diseño del circuito genético y se enviaron a sintetizar las piezas de ADN con la empresa IDT para que, una vez que las recibimos, comenzar los ensayos de construcción de dos cepas capaces de expresar esas moléculas”.

El equipo efectuó una nueva búsqueda bibliográfica en la que encontró que esa plaga se halla en cultivos de aguacate, agave, chile y caña de azúcar, entre otros alimentos muy relevantes para la economía del país.

También visitó la comunidad de Donato Guerra, en el Estado de México, donde se produce aguacate y eso les permitió validar la utilidad y la necesidad de una alternativa al uso de químicos convencionales.

La investigación fue presentada a finales de octubre pasado ante un panel de jueces internacionales del Grand Jamboree 2022, fase final de la competencia realizada en la ciudad de París, donde los equipos muestran sus resultados y son evaluados en diversos aspectos.

El grupo planea continuar el desarrollo y la formulación final del plaguicida, así como el contacto con las comunidades para conocer sus necesidades e interactuar con las instancias de la Universidad.