Proyecto del IBT de la Facultad de Ingeniería fue seleccionado para la exploración de la biodiversidad de amarilidáceas de Argentina

El proyecto denominado “Exploración de la biodiversidad de amarilidáceas de Argentina basada en bioactividades, identificación de alcaloides mediante UHPLC MS/MS y estrategias de propagación para la conservación” fue el único seleccionado entre los presentados desde la Facultad de Ingeniería para la Convocatoria 2020 de la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación. El monto adjudicado asciende a $4.400.771 y partir de esta convocatoria y se actualizará anualmente. 

Este logro es trascendente no solo porque la propuesta se impuso sobre miles de proyectos estratégicos presentados de todo el país, sino fundamentalmente por el enorme potencial que representa  el conocimiento de los recursos naturales para el desarrollo de nuevos fármacos, fundamentales para la salud y porque, adicionalmente, permite promover la conservación de las especies productoras.

En la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación se seleccionaron 1501 proyectos del principal instrumento de promoción de la investigación científica y tecnológica de nuestro país. El proceso de evaluación de los proyectos estuvo a cargo del Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FONCYT). Participaron 326 evaluadores en las Comisiones Ad Hoc. Estas últimas mantuvieron 26 reuniones de trabajo durante más de 60 días.

El proyecto de la Facultad de Ingeniería es uno de los 577 proyectos seleccionados para su financiamiento en el marco de la iniciativa “Equipos de Trabajo”. Es dirigido por la Dra. Gabriela Egly Feresin, docente de la FI, investigadora principal de CONICET y el Instituto de Biotecnología de la FI UNSJ. Cuenta como investigadora co-responsable con la Dra. Lorena Luna, docente del Departamento de Ingeniería Agronómica e investigadora del Instituto de Biotecnología.  

Las investigación aportará conocimientos sobre la química y actividad biológica de la familia Amaryllidaceae de Argentina, extendiéndose ahora con la suma de bioactividades de los alcaloides, con la micropropagación, cultivo in vitro o de semillas de las especies detectadas como promisorias para posteriormente trasladar a cultivos agronómicos no convencionales con alto valor agregado por su contenido de alcaloides bioactivos que pueden aplicarse para la producción de fármacos (enfermedad de Alzheimer, antitumorales o antiparasitarios, o que puedan resultar de interés en otras aplicaciones).

En este caso, es novedoso explorar la diversidad vegetal de las amarilidáceas argentinas nativas, para la identificación de las especies productoras de alcaloides bioactivos y aquellas que resulten promisorias para iniciar la microprogación in vitro y/o por semillas de especies nativas de la familia Amaryllidaceae, otra meta es, mediante los biomarcadores, establecer relaciones filogenéticas que generen bases para un futuro aprovechamiento sostenible de estos recursos naturales priorizando la explotación responsable, la preservación y especialmente la conservación de la biodiversidad que a futuro se constituyan en un recurso económico valioso para la comunidad. Por último, se prevé que este conocimiento generado permitirá valorizar algunas especies que actualmente se están desarrollando solo desde el punto de vista ornamental.

Las presentaciones se fundaron en propuestas de generación de conocimiento original y/o innovador, científico y/o tecnológico, con objetivos definidos que incluyen una explícita metodología de trabajo y se orientan a la obtención de productos y resultados verificables, evaluables y destinados al dominio público.

La financiación se extenderá durante tres años, durante los cuales permitirá continuar el trabajo en el Programa Investigación y Desarrollo de Productos Naturales Bioactivos del Instituto de Biotecnología (IBT) de Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de San Juan. El grupo de trabajo de la Dra. Feresin había obtenido previamente financiamiento en la Convocatoria 2014 de la Agencia I+D+i, para estudiar “Amarilidáceas productoras de alcaloides inhibidores de acetil y butirilcolinesterasas. Micropropagación de especies promisorias” (Ver nota). Durante este lapso se formaron en el tema un Dr. en Farmacia y un Dr. en Ciencias Biológicas.

El proyecto de exploración de la biodiversidad que dirige la Dra. en Bioquímica Gabriela Feresin, se centra en la familia Amaryllidaceae, que consta de 59 géneros, incluye más de 800 especies y se encuentra distribuida principalmente en áreas tropicales y subtropicales. Estas plantas sintetizan un tipo particular de alcaloides-  una característica quimotaxonómica distintiva de la subfamilia Amaryllidoideae- y revisten especial interés por su amplia gama de actividades biológicas (citotóxicas, antivirales, antimicrobianas, inhibidoras de colinesterasas, antitumorales y antiprotozoarias). De este conjunto tan amplio, un total de 636 ya se aislaron e identificaron. Para su identificación se realiza el aislamiento y elucidación estructural por métodos espectroscópicos convencionales, por GC MS utilizando bibliotecas. Otros métodos, como UHPLC MS/MS, resultan precisos para la separación y determinación alcaloides de isoquinolínicos basados en sus espectros ESI-MS/MS. La investigación aplicará esta estrategia para construir una biblioteca de alcaloides de Amarilidáceas (AA), identificarlos y establecer biomarcadores que generen conocimientos quimioecológicos de AA de Argentina, para, además, relacionar las especies mediante estudios de filogenia y código de barras de ADN.

El objetivo es explorar la biodiversidad de Amarilidáceas de Argentina, basada en bioactividades, identificación de alcaloides mediante UHPLC-MS/MS y estrategias de propagación para la conservación. Se espera continuar la bioprospección de Amarilidáceas argentinas, avanzar en la química (aislamiento y elucidación estructural de nuevos alcaloides), evaluar las actividades: inhibición de colinesterasas, antioxidantes, antiparasitaria, antimicrobiana, antiinflamatoria, nematicida y toxicidad en líneas celulares. Adicionalmente, la creación de librerías de compuestos para dianas específicas, generan bases de datos con mayor especificidad de acción.

Las estrategias de propagación tienen como meta el desarrollo de cultivo sustentable, obtención de biomasa para producción sostenible del recurso natural. En este sentido, se establecen las bases para un futuro aprovechamiento sostenible de estos recursos naturales, priorizando la explotación responsable, preservación y conservación de la biodiversidad a partir de su cultivo sustentable, para que a futuro se constituyan en un recurso económico valioso para la comunidad.

Esta temática se encuadra en los lineamientos estratégicos expresados en el documento preliminar del Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Argentina 2030, planteados por la Secretaria de Planeamiento y Políticas en Ciencias, Tecnologías e Innovación (Octubre 2021), tendiente a Impulsar la innovación productiva, inclusiva y sustentable, frente a los desafíos que plantea el cambio climático con énfasis en la dimensión socio ambiental, ordenando las condiciones para la conservación y uso responsable de los bienes de la naturaleza (flora, fauna, suelo y agua).

 El esquema resume el proyecto, objetivos y la construcción de la hipótesis:

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