Nutrigenómica como auxiliar en tratamientos contra cáncer
Puebla, Puebla. 2 de febrero de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), campus Toluca, Querétaro, Monterrey y Puebla, organizados en el grupo de enfoque llamado NutriOmics, trabajan en la identificación de compuestos activos en productos como frijol negro, maíz, agave y nopal que les permitan desarrollar alimentos funcionales o bioactivos que contribuyan en el tratamiento auxiliar de algunos padecimientos crónico degenerativos como el cáncer.
Con un trabajo de 15 años de investigación y como miembro de NutriOmics, la doctora en biotecnología Janet Alejandra Gutiérrez Uribe explicó en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que el objetivo no es crear alimentos que curen el cáncer u otros padecimientos sino que coadyuven a la disminución de los efectos secundarios de algunos medicamentos o dosis de quimioterapias, ya que muchas veces los médicos tienen poca información sobre qué alimentos pueden servir como auxiliares en los tratamientos.
Es por eso que en el Laboratorio de Biotecnología del ITESM estudian las bases de moléculas que están en bajas concentraciones y se conocen como fitoquímicos, las cuales apoyan en el tratamiento de enfermedades o en la regulación de esas respuestas que tiene el cuerpo ante las condiciones de estrés y que generan una reacción de oxidación.
“Resulta que en estos años hemos encontrado componentes activos en el nopal, frijol negro, maíz, agave y en algunas plantas medicinales de la región noreste, pero ahora el grupo NutriOmics, integrado por nueve profesores investigadores y 17 colaboradores, contribuye desde la medicina, la ingeniería de alimentos, la biología molecular y la químico farmacobiología para generar información similar a la que se requiere en la creación de un fármaco, pero en este caso para alimentos con compuestos activos”, indicó la especialista.
Sus estudios incluyen pruebas experimentales en roedores a los que se les suministraron alimentos procesados con bioactivos; posteriormente se les indujo el cáncer, destacando que cerca de 80 por ciento de los animales no presentó el padecimiento. También se hicieron pruebas en un grupo que ya registraba tumores cancerígenos y al consumir de forma diaria el alimento procesado, registraron en un periodo de tres semanas desvanecimiento tumoral. Para la doctora Gutiérrez Uribe, estos resultados están vinculados con el trabajo que realizan con la identificación de los genes que regulan el ciclo celular.
“Hacemos la identificación de los genes y estudiamos qué regula el ciclo celular y los genes relacionados con este ciclo. Esta investigación la presentamos en Puebla hace unos meses en el Congreso de Gastroenterología, en la que colaboran profesores del ITESM de Monterrey, Puebla y Guadalajara, para estudiar la microRNA (miRNA), que son fragmentos que se encargan de regular la duplicación de las células. Lo que observamos es que con los compuestos que están en el frijol negro se logra inactivar estos microRNA y con eso también inactivamos el crecimiento de células tumorales. Entonces no es solo ver si disminuye o no el cáncer o la prevalencia, sino también conocer el mecanismo de acción”.
Gutiérrez Uribe añadió que uno de los mecanismos de acción que han detectado se observa en los compuestos activos llamados flavonoles, presentes en el frijol negro y protegidos de forma natural y con capacidad de inactivar los microRNA y, en consecuencia, inhibir el crecimiento de células tumorales.
“Nos hemos enfocado mucho en flavonoles y en las antocianinas que, aunque no son las principales responsables de la bioactividad, funcionan como antioxidantes que protegen a estos flavonoles en la matriz del alimento. Entonces tenemos el principio activo protegido naturalmente por un compuesto antioxidante. De esta manera, al probarlos funcionan mucho mejor que otras fuentes de flavonoles”.
Con un trabajo de 15 años de investigación y como miembro de NutriOmics, la doctora en biotecnología Janet Alejandra Gutiérrez Uribe explicó en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que el objetivo no es crear alimentos que curen el cáncer u otros padecimientos sino que coadyuven a la disminución de los efectos secundarios de algunos medicamentos o dosis de quimioterapias, ya que muchas veces los médicos tienen poca información sobre qué alimentos pueden servir como auxiliares en los tratamientos.
Es por eso que en el Laboratorio de Biotecnología del ITESM estudian las bases de moléculas que están en bajas concentraciones y se conocen como fitoquímicos, las cuales apoyan en el tratamiento de enfermedades o en la regulación de esas respuestas que tiene el cuerpo ante las condiciones de estrés y que generan una reacción de oxidación.
“Resulta que en estos años hemos encontrado componentes activos en el nopal, frijol negro, maíz, agave y en algunas plantas medicinales de la región noreste, pero ahora el grupo NutriOmics, integrado por nueve profesores investigadores y 17 colaboradores, contribuye desde la medicina, la ingeniería de alimentos, la biología molecular y la químico farmacobiología para generar información similar a la que se requiere en la creación de un fármaco, pero en este caso para alimentos con compuestos activos”, indicó la especialista.
Sus estudios incluyen pruebas experimentales en roedores a los que se les suministraron alimentos procesados con bioactivos; posteriormente se les indujo el cáncer, destacando que cerca de 80 por ciento de los animales no presentó el padecimiento. También se hicieron pruebas en un grupo que ya registraba tumores cancerígenos y al consumir de forma diaria el alimento procesado, registraron en un periodo de tres semanas desvanecimiento tumoral. Para la doctora Gutiérrez Uribe, estos resultados están vinculados con el trabajo que realizan con la identificación de los genes que regulan el ciclo celular.
“Hacemos la identificación de los genes y estudiamos qué regula el ciclo celular y los genes relacionados con este ciclo. Esta investigación la presentamos en Puebla hace unos meses en el Congreso de Gastroenterología, en la que colaboran profesores del ITESM de Monterrey, Puebla y Guadalajara, para estudiar la microRNA (miRNA), que son fragmentos que se encargan de regular la duplicación de las células. Lo que observamos es que con los compuestos que están en el frijol negro se logra inactivar estos microRNA y con eso también inactivamos el crecimiento de células tumorales. Entonces no es solo ver si disminuye o no el cáncer o la prevalencia, sino también conocer el mecanismo de acción”.
Gutiérrez Uribe añadió que uno de los mecanismos de acción que han detectado se observa en los compuestos activos llamados flavonoles, presentes en el frijol negro y protegidos de forma natural y con capacidad de inactivar los microRNA y, en consecuencia, inhibir el crecimiento de células tumorales.
“Nos hemos enfocado mucho en flavonoles y en las antocianinas que, aunque no son las principales responsables de la bioactividad, funcionan como antioxidantes que protegen a estos flavonoles en la matriz del alimento. Entonces tenemos el principio activo protegido naturalmente por un compuesto antioxidante. De esta manera, al probarlos funcionan mucho mejor que otras fuentes de flavonoles”.
La metodología
Para llegar a estas conclusiones, la doctora Gutiérrez Uribe explicó que trabaja con tamizaje de compuestos bioactivos utilizando cromatografía y partición centrífuga, que es una técnica que asemeja la mezcla de agua y aceite para dar como resultado una partición o división del alimento. Esto permite analizar por partes las células y la existencia de principios activos que pueden ser conservados, o bien pueden requerir de una concentración más alta.
“Un alimento tiene miles de compuestos, lo que hacemos es fraccionarlo en miles de partes y probamos esas partes en células in vitro; a partir de ahí encontramos algunos compuestos potenciales que validamos con estudios en animales, y luego regresamos a la matriz del alimento para ver con qué estaba interaccionando para tener idea de una mejor función, o bien si nos conviene que este principio activo esté per se, o las dosis que se requieren son más altas, o bien mezclarlo con otros ingredientes para que sea estable”.
Para llegar a estas conclusiones, la doctora Gutiérrez Uribe explicó que trabaja con tamizaje de compuestos bioactivos utilizando cromatografía y partición centrífuga, que es una técnica que asemeja la mezcla de agua y aceite para dar como resultado una partición o división del alimento. Esto permite analizar por partes las células y la existencia de principios activos que pueden ser conservados, o bien pueden requerir de una concentración más alta.
“Un alimento tiene miles de compuestos, lo que hacemos es fraccionarlo en miles de partes y probamos esas partes en células in vitro; a partir de ahí encontramos algunos compuestos potenciales que validamos con estudios en animales, y luego regresamos a la matriz del alimento para ver con qué estaba interaccionando para tener idea de una mejor función, o bien si nos conviene que este principio activo esté per se, o las dosis que se requieren son más altas, o bien mezclarlo con otros ingredientes para que sea estable”.
Alimentos de última generación
El siguiente paso para los investigadores del grupo NutriOmics es producir y comercializar una harina procesada de frijol negro que conserve las propiedades que estudiaron a nivel celular y así generar alimentos funcionales o de última generación.
Gutiérrez Uribe explicó que los compuestos bioactivos encontrados en el frijol negro se degradan más de 80 por ciento durante su proceso de cocción. Para conservarlos recurrieron a un proceso de germinación a través de agua y humedad. Una vez que obtuvieron el germinado, este se somete a un proceso de secado para obtener una harina sin sabor ni olor, la cual conserva 80 por ciento de los compuestos bioactivos.
Esta harina puede ser utilizada para incorporarse en tortillas, pan, barras, cereales y otros alimentos, además contiene péptidos que se generaron con la germinación. Los péptidos son fragmentos de proteína que tienen diferentes tipos de bioactividades, además de almidón resistente, el cual funciona como fibra, útil para regular el metabolismo y disminuir el tiempo de tránsito que tienen los alimentos a través del tracto gastrointestinal.
La doctora Gutiérrez Uribe adelantó que la idea es poder producir y comercializar esta harina a base de frijol negro para este año, por eso están abiertos a que los interesados en estos desarrollos se sumen a los proyectos de NutriOmics.
Esta investigación ha recibido financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del rubro de Ciencia Básica, apoyo a Grupos multidisciplinarios y también a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI). Además fue ganadora del Premio Nacional de Ciencia y tecnología Coca-Cola en 2016.
La doctora Janet Alejandra Gutiérrez Uribees directora del Departamento de Bioingeniería y Ciencias en la Región Sur del Tecnológico de Monterrey. Ha publicado más de 70 artículos en revistas indizadas y ha sido asesora principal de 23 alumnos de posgrado en biotecnología. Por más de 10 años se ha dedicado a investigar las propiedades de los alimentos para el tratamiento y prevención de enfermedades crónico degenerativas. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel II (SNI) y participa activamente en el grupo de enfoque estratégico en NutriOmics que dirige el doctor Sergio O. Serna Saldívar.
El siguiente paso para los investigadores del grupo NutriOmics es producir y comercializar una harina procesada de frijol negro que conserve las propiedades que estudiaron a nivel celular y así generar alimentos funcionales o de última generación.
Gutiérrez Uribe explicó que los compuestos bioactivos encontrados en el frijol negro se degradan más de 80 por ciento durante su proceso de cocción. Para conservarlos recurrieron a un proceso de germinación a través de agua y humedad. Una vez que obtuvieron el germinado, este se somete a un proceso de secado para obtener una harina sin sabor ni olor, la cual conserva 80 por ciento de los compuestos bioactivos.
Esta harina puede ser utilizada para incorporarse en tortillas, pan, barras, cereales y otros alimentos, además contiene péptidos que se generaron con la germinación. Los péptidos son fragmentos de proteína que tienen diferentes tipos de bioactividades, además de almidón resistente, el cual funciona como fibra, útil para regular el metabolismo y disminuir el tiempo de tránsito que tienen los alimentos a través del tracto gastrointestinal.
La doctora Gutiérrez Uribe adelantó que la idea es poder producir y comercializar esta harina a base de frijol negro para este año, por eso están abiertos a que los interesados en estos desarrollos se sumen a los proyectos de NutriOmics.
Esta investigación ha recibido financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del rubro de Ciencia Básica, apoyo a Grupos multidisciplinarios y también a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI). Además fue ganadora del Premio Nacional de Ciencia y tecnología Coca-Cola en 2016.
La doctora Janet Alejandra Gutiérrez Uribees directora del Departamento de Bioingeniería y Ciencias en la Región Sur del Tecnológico de Monterrey. Ha publicado más de 70 artículos en revistas indizadas y ha sido asesora principal de 23 alumnos de posgrado en biotecnología. Por más de 10 años se ha dedicado a investigar las propiedades de los alimentos para el tratamiento y prevención de enfermedades crónico degenerativas. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel II (SNI) y participa activamente en el grupo de enfoque estratégico en NutriOmics que dirige el doctor Sergio O. Serna Saldívar.
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