Tecnología nacional para detectar contaminantes

Investigadores de la UBA y el CONICET desarrollaron un kit fácil de usar y de bajo costo que permite detectar cianotoxinas presentes en lagunas y embalses. Se trata de un problema de salud pública y ambiental que viene en aumento por la mayor descarga de efluentes y agroquímicos. Ya está disponible en el mercado y es ocho veces más económico que los importados.

Por Nadia Luna  
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Agencia TSS – Las cianotoxinas son un grupo diverso de toxinas producidas por microorganismos conocidos como algas verde azules o cianobacterias. Si bien están presentes de forma natural en embalses, ríos y lagunas, cuando se produce una floración (proliferación explosiva) de cianobacterias, se vuelven un importante riesgo para la salud humana y ambiental. Esta problemática se ha hecho más frecuente en los últimos años debido a la mayor contaminación de cursos de agua con efluentes cloacales y agroquímicos, además del impacto del cambio climático. Por eso, realizar una rápida detección y medición de estas toxinas es fundamental para tomar medidas de salud pública a tiempo.

Los métodos de detección actuales son importados y costosos, por lo que investigadores del Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología traslacional (iB3), perteneciente a la Universidad de Buenos Aires (UBA), desarrollaron una plataforma para la detección de cianotoxinas de forma rápida, sencilla y a bajo costo. El kit, bautizado como CIANOTOX, permite poner en marcha protocolos de monitoreo más frecuentes y accesibles para cualquier región del país.

“Las cianotoxinas representan un problema ambiental y de salud pública que viene creciendo mucho en la Argentina y en todo el mundo. Se debe a que los cuerpos de agua dulce están sobrecargados de nutrientes que provienen de descargas cloacales e industriales y, sobre todo, de agroquímicos que se tiran en el campo y son arrastrados hasta cuerpos de agua. Estos nutrientes, como nitrógeno y fósforo, son aprovechados por las cianobacterias para crecer”, explica a TSS el doctor en Ciencias Biológicas Javier Gasulla, investigador del CONICET en el iB3 y director del proyecto.

El creciente florecimiento de las cianobacterias en los cuerpos de agua dulce se debe a la sobrecarga de nutrientes que provienen de descargas cloacales e industriales y, de agroquímicos que se tiran en el campo y son arrastrados hasta cursos de agua.

El equipo pertenece al laboratorio de “Genómica y diseño de sistemas biológicos” y está compuesto también por el director del instituto, Alejandro Nadra, y el becario doctoral Ezequiel Alba Posse. La idea surgió hace unos años, mientras estaban trabajando en el proyecto SensAr, que consistió en desarrollar un biosensor que permite detectar arsénico en agua de modo sencillo y a bajo costo. “Para ese trabajo, nos contactamos con especialistas y gestores del agua, quienes nos contaron del problema de las cianotoxinas y que nadie lo medía porque era difícil y caro. Así que este desarrollo surgió directamente de la demanda de los gestores, es decir, de los futuros usuarios”, señala Gasulla.

Las cianobacterias producen cianotoxinas de distinto tipo y le dan al agua un color verdoso o verdeazulado cuando están presentes en gran cantidad. Las que se han observado con mayor frecuencia en distintos cuerpos de agua son las microcistinas. “Estas toxinas son hepatotóxicas y pueden producir, entre otras cosas, irritación en la piel, daños en los ojos y problemas digestivos. Pero además, si la exposición es crónica, puede causar cáncer de hígado”, indica el investigador.

Una de las principales ventajas del método desarrollado por los investigadores radica en que es ocho veces más económico que los importados: mientras que éstos rondan los mil dólares, el desarrollo de fabricación nacional cuesta 125 dólares. Además, el kit de detección viene con todos los elementos necesarios para realizar el análisis, lo cual evitaría tener que enviar las muestras a analizar a un laboratorio centralizado, muchas veces alejado de los sitios afectados, lo cual podría llevar entre 3 y 10 días para tener un resultado.

«Nos contactamos con especialistas y gestores del agua, quienes nos contaron del problema de las cianotoxinas y que nadie lo medía porque era difícil y caro», dice Gasulla.

El método funciona a partir de la acción de una enzima llamada Protein Fosfatasa 1 (PP1). Como se sabe que las microcistinas inhiben, es decir, disminuyen la actividad de la PP1, esta enzima puede ser usada para medir la presencia y cantidad de microcistinas en una muestra de agua. El kit sirve para analizar 21 muestras y contiene, entre otros elementos, una placa de cultivo estándar de 96 pocillos y la enzima PP1 liofilizada. Para realizar el ensayo, hay que calentar y centrifugar la muestra, y realizar el cultivo en los pocillos.

Para visualizar la detección de las toxinas, se utiliza un sustrato que le da a la enzima un color amarillo. Cuando hay presencia de la cianotoxina, la PP1 se inhibe y por lo tanto se ve menos color amarillo en la placa de cultivo. “Con esto desarrollamos el primer kit, CIANOTOX-Lab, pensado para ser usado en laboratorios. Ya está terminado, validado y lo estamos comercializando desde la facultad”, precisa Gasulla.

Ahora, están trabajando en hacer una versión del kit para “campo”, es decir, que pueda ser usado en el lugar y momento en el que se detecta una posible floración de cianobacterias. “Cuando esto sucede, se requiere de una acción lo más rápida posible, ya que el gestor o municipio a cargo tiene que decidir, por ejemplo, si cierra una laguna y suspende la pesca o la práctica de deportes acuáticos por un tiempo”, señala el investigador. Por eso, la idea es que este kit pueda usarse sin necesidad de contar con equipamiento de laboratorio y que arroje el resultado en apenas una o dos horas. Los investigadores esperan tener un prototipo funcional para probar en lagunas de la provincia de Buenos Aires en el transcurso del 2024.

El kit sirve para analizar 21 muestras y contiene, entre otros elementos, una placa de cultivo estándar de 96 pocillos y la enzima PP1 liofilizada. Para realizar el ensayo, hay que calentar y centrifugar la muestra, y realizar el cultivo en los pocillos.

El mes pasado, el desarrollo ganó un Premio INNOVAR (el concurso nacional de innovaciones del MINCYT) en la categoría “Investigación aplicada”. Con respecto a la transferencia y comercialización del dispositivo, Gasulla explica que por ahora la demanda es limitada, por lo que continuarán haciéndolo en el laboratorio. En caso de que los pedidos crezcan, van a analizar si crear una empresa de base tecnológica para seguir fabricándolos o si transferirlo a algún interesado que quiera producirlos.

Para terminar, Gasulla reflexiona sobre la importancia de que el Estado pueda seguir financiando y estimulando este tipo de desarrollos. “La ciencia aplicada permite aportar un montón de herramientas para la gestión pública que, entre otras cosas, permiten abaratar costos y ahorrar divisas. A mí en particular me gusta hacer ciencia aplicada porque, más que hacer papers, me interesa que la solución pueda llegar de forma concreta a la sociedad. Pero es necesario que haya tanto ciencia básica como aplicada porque las soluciones se generan en conjunto”, finalizó.

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