Científicos ecuatorianos buscan descifrar el ADN de especies para su conservación

Cada ser vivo tiene un manual de instrucciones único y se llama genoma, el cual contiene toda la información genética necesaria para comprender cómo es y cómo funciona cada especie. Hoy en día, los científicos pueden descifrar estos códigos en menos tiempo, lo que abre nuevas oportunidades para estudiar y ayudar a las especies. En la Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE), se emplea tecnología de vanguardia para secuenciar los genomas de vertebrados en peligro, contribuyendo a la creación de estrategias para su preservación.

El ácido desoxirribonucleico (ADN) nos permite, por ejemplo, detectar enfermedades que surgen cuando las especies se reproducen entre parientes, algo que suele ocurrir como consecuencia de la pérdida de hábitat. Así lo explica el Ph.D. Daniel Chávez, profesor de la carrera de Biología en la PUCE y líder del proyecto.

“Buscamos el ADN porque en él se encuentra la respuesta a muchas de nuestras preguntas sobre la vida. Comprender el pasado de las especies, nos permite desarrollar estrategias efectivas para su conservación futura”.

¿Cómo funciona el proceso de secuenciado de ADN?

A diferencia de lo que muchos podrían imaginar, el dispositivo para el secuenciado no es grande. El Oxford Nanopore mide aproximadamente 30 centímetros y se asemeja a un adaptador USB. Su tamaño compacto permite que sea portátil y práctico para su uso en el campo.

El dispositivo utiliza una membrana con poros nanométricos. Cuando una cadena de ADN atraviesa estos poros, genera una señal eléctrica. Según la base del ADN que pase (adenina, citosina, guanina o timina), se produce una señal diferente. La máquina mide estas señales, y un software las interpreta para identificar la secuencia exacta de ADN.

Esta tecnología no solo permite secuenciar genes individuales, sino que puede analizar el genoma completo de una especie, lo cual es esencial para estudios más precisos. Es clave contar con expertos en biología computacional que puedan interpretar los datos generados.

“La novedad de esta tecnología radica en su capacidad para leer fragmentos de ADN extremadamente largos. Cada vez que una de estas letras atraviesa el poro, es reconocida como cuando el escáner del aeropuerto reconoce los objetos dentro de una maleta. Este avance permite identificar con precisión la secuencia genética”.

Salvando a la ameiva del Jubones y la ballena azul

Este estudio forma parte del programa ORG.one, impulsado por Oxford Nanopore Technologies, cuyo objetivo es secuenciar el genoma de especies en peligro de extinción y contribuir a su conservación. Las especies que se analizan deben estar incluidas en la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

Quienes deseen participar en este programa deben registrar su interés. Una vez aprobada la solicitud, se recibe material y apoyo gratuito para realizar el secuenciado con la tecnología de Oxford Nanopore, que debe llevarse a cabo en el país de origen de la especie. Los datos obtenidos se almacenarán en una base pública para facilitar el acceso a la información para la investigación y conservación.

En el caso de la PUCE, la investigación se centrará en la ameiva de Jubones, una lagartija endémica de la región del río Jubones, en Azuay. Esta población es la única conocida de la especie, y su desaparición significaría su extinción. Asimismo, se estudiará la ballena azul para evaluar el estado de sus poblaciones y definir medidas urgentes para su protección.

"Si logramos aplicar con éxito esta tecnología en Ecuador, podríamos utilizarla para estudiar desde felinos hasta poblaciones humanas".

Investigación pionera en Ecuador

Esta investigación es pionera en Ecuador por su uso de nanoporos para el secuenciado de ADN y por aplicar la información obtenida para la conservación de especies. La PUCE ya empleó esta tecnología durante la pandemia del Covid-19 para secuenciar el virus del SARS y comprender la propagación de las cepas.

Hace poco, era impensable realizar la secuenciación de un genoma en menos de un año. Hoy, es posible hacerlo de manera más rápida y sin la necesidad de laboratorios complejos. “El primer secuenciado del genoma humano tomó muchos años y costó miles de millones de dólares. Actualmente, podemos hacerlo por menos de USD 1.000”, comenta Chávez.

El equipo de trabajo está conformado por el Ph.D. Daniel Chávez, director del proyecto, los profesores Ph.D. Santiago Ron y Ph.D. Omar Torres, y las investigadoras Gabriela Jiménez, Rosa de los Ángeles Bayas-Rea y Katherine Apunte, junto a estudiantes de la carrera de Biología y de la maestría en Biología Computacional.

"Trabajar con los datos de secuenciación es como armar un rompecabezas. La parte informática organiza correctamente las letras, y una vez ensamblado este rompecabezas genético, evaluaremos el estado de conservación de las especies".

Así, la PUCE sigue comprometida en generar conocimiento que no solo amplíe el saber científico, sino que también tenga un impacto real en la conservación de las especies en peligro.