Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/419/14
México, D.F., 03 de diciembre de 2014

• A partir de la generación de nuevo conocimiento en ciencia básica, se podrán diseñar fármacos y vacunas para combatir enfermedades de impacto mundial: Carlos Arias, ganador del Premio Nacional de Ciencias y Artes 2014

Doctor Carlos Arias Ortiz, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, ganador del Premio Nacional de Ciencias y Artes 2014, en el área de ciencias fisico-matemática y naturales.
Foto: Elizabeth Ruiz/AMC.
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La actual crisis por el virus del Ébola –y otros virus que afectan la salud de la población mundial como el de la fiebre Chikungunya, el del Síndrome Respiratorio Agudo Grave (SARS), el causante de la Inmunodeficiencia Humana (HIV), del Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el de la influenza aviar- nos muestran que recurrentemente estamos expuestos a diferentes agentes infecciosos emergentes, por lo que es fundamental hacer ciencia básica enfocada a la biología de estos virus para que, a partir de este conocimiento, se puedan diseñar fármacos y vacunas, sostuvo Carlos Arias Ortiz, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM. “Sin embargo, para esto se requiere tener una masa crítica de investigadores en virología, algo en lo que tenemos que poner atención y que mejorar en México”.

Este año a Arias Ortiz se le otorgó el Premio Nacional de Ciencias y Artes 2014 en el área de ciencias físico-matemáticas y naturales por sus estudios para entender las diferentes fases de replicación de los virus, en particular de los astrovirus y rotavirus, causantes comunes de gastroenteritis severa en niños pequeños.

Una de las contribuciones más sobresalientes que ha hecho junto con su grupo de trabajo en el campo de la virología, es la propuesta pionera de un modelo del mecanismo de entrada de los rotavirus a la célula hospedera, en la cual se establece un proceso de entrada mediado por múltiples pasos e interacciones del virus con la superficie celular (al menos cuatro), que es llevado a cabo en un lugar determinado de la membrana plasmática (balsas lipídicas) y que culmina con la internalización del virus por un proceso de endocitosis. Esto es diferente al modelo “una proteína viral-un receptor” que se tenía anteriormente.

Un aspecto adicional que también le interesa estudiar es la interacción del virus con la célula hospedera. “Durante una infección, el virus secuestra la maquinara de la célula hospedera para producir nuevos virus. Como medida de defensa, la célula produce interferón (unas proteínas producidas naturalmente por el sistema inmunitario de la mayoría de los animales como respuesta a agentes patógenos) entre otras moléculas para evitar la replicación del virus. Sin embargo, a lo largo de su evolución, los virus han desarrollado mecanismos para contrarrestar el ataque celular, lo que cual se convierte en una “carrera armamentista” en la que la célula procesa sus mecanismos para inhibir al virus y éste a su vez otros para enfrentar a las defensas de la célula”, explicó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.

El grupo de Arias Ortiz también trabaja en el diagnóstico de virus relacionados con enfermedades gastrointestinales y respiratorias, diseñando métodos que pueden detectar la presencia de un número muy amplio de virus. Esto mediante el desarrollo de una plataforma de microarreglos (un conjunto ordenado de genes que se distribuyen en una pequeña superficie) constituidos por secuencias cortas de material genético, que son además capaces de identificar los subtipos de patógenos importantes tales como la influenza A y rotavirus.

De hecho, en el 2010, su equipo tuvo el apoyo para transferir la tecnología para realizar el diagnóstico específico de la cepa de influenza AH1N1, responsable de la pandemia de 2009, a la empresa Biodetecta. Asimismo, Arias Ortiz participó como asesor en varios grupos académicos y gubernamentales durante la pandemia de influenza 2009-2010. También fue comisionado para investigar el brote de influenza en el poblado de La Gloria en Perote, Veracruz, donde se pensaba que había iniciado la epidemia. A la fecha impulsa la consolidación del Laboratorio Nacional de Respuesta a Enfermedades Emergentes, en el IBt.

En fecha más reciente, el doctor en investigación biomédica ha enfocado sus esfuerzos en hacer metagenómica (un método de secuenciación masiva) de muestras del tracto respiratorio y gastrointestinal.

“En los métodos de metagenómica tomamos una muestra del contenido intestinal o de la nariz, extraemos todos los ácidos nucleicos y los secuenciamos. Hacemos una búsqueda no dirigida de lo que se encuentra ahí. En un estudio reciente que hicimos encontramos que además de virus de los normalmente asociados a las enfermedades respiratorias como rinovirus, coronavirus, virus de influenza, entre otros, encontramos virus de animales y plantas, como por ejemplo el virus del chile o el virus del tomate”.

Una de las preguntas que le gustaría responder es si así como hay una biota bacteriana normal en el intestino, hay un viroma, es decir, un conjunto normal de virus en el cuerpo humano, considerando incluso a los virus patógenos que normalmente se encuentran en baja cantidad y que bajo ciertas condiciones de estrés se disparan sus poblaciones, causando problemas, o si algunos virus son foráneos.

En próximos estudios, el interés también es caracterizar todos los virus presentes en el tracto gastrointestinal y respiratorio en niños para ver la diversidad y dinámica de virus que hay en un determinado nicho. Un estudio que está iniciando en colaboración con la Facultad de Medicina de la UNAM y con el Instituto Mexicano del Seguro Social es determinar la diversidad de virus que se encuentra en un recién nacido y después ver cómo va cambiando a lo largo de los dos primeros años de vida, tanto en condiciones de salud como de enfermedad.

“Hay estudios sobre la biota de bacterias, los cuales muestran que las poblaciones de estos microorganismos en los niños y sus madres se parecen mucho. De entrada, en el caso de virus no hay estudios, o hay estudios aislados pero no sabemos en realidad si un niño recién nacido tiene ya una población viral o si esta la va adquiriendo con el tiempo”.

Carlos Arias Ortiz ha sido distinguido también con el Premio Universidad Nacional en el área de Investigación en Ciencias Naturales UNAM (2013), el Premio Carlos J. Finlay de Microbiología UNESCO (2001) y el Premio de la Academia de la Investigación Científica (hoy Academia Mexicana de Ciencias) en el campo de ciencias naturales (1993), entre varios más.

Alejandra Monsiváis Molina.