Las asombrosas aplicaciones de la bacteria Bacillus subtilis, Insulina y vacunas, entre ellas

El estudio y modificación genética de la bacteria Bacillus subtilis por parte de especialistas del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) ha resultado en aplicaciones tan variadas como la creación de una vacuna para camarones de cultivo y un nuevo procedimiento para la producción de insulina.

Con una línea de investigación que se ha desarrollado desde ciencia básica hasta ciencia aplicada, Jorge Olmos Soto, especialista del Departamento de Biotecnología Marina del CICESE, se ha propuesto utilizar microorganismos para beneficio de animales y humanos.

De dicho objetivo se han derivado alrededor de 15 años de estudios de la bacteria Bacillus subtilis, enfocados en entender sus mecanismos de regulación, con la finalidad de manipularla para producir compuestos de interés biotecnológico.

Insulina en abundancia y de bajo costo

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Olmos Soto explicó que de los estudios de ciencia básica en torno a la Bacillus subtilis se logró obtener su aplicación para la producción de insulina, una hormona empleada en el tratamiento de pacientes con diabetes.

Dr. Jorge Olmos Soto.

Dado que la insulina ya es un producto accesible comercialmente, el investigador contempló la posibilidad de mejorar su proceso de producción para reducir sus costos y patentarlo.

“Desarrollamos una bacteria, la modificamos genéticamente para producir abundantes cantidades de insulina, secretarla al medio de cultivo y poderla purificar de manera sencilla”, detalló.

Olmos Soto mencionó que como parte del procedimiento se toma el gen de la insulina, se introduce a la bacteria y esta la sobreproduce y la secreta al medio de cultivo, donde se puede purificar de forma sencilla y económica.

“Secretas la proteína al medio de cultivo, la tomas y haces una prueba de laboratorio para detectar que es la proteína, la mandas secuenciar, la cuantificas y sabes que tienes una concentración elevada”, agregó.

Precisó que al momento cuentan con una cepa de Bacillus subtilis modificada genéticamente que produce insulina, la cual es factible de ser patentada y transferida al sector comercial.

“La Bacillus subtilis es generalmente reconocida como segura por la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos, lo que facilita su uso en animales y humanos”, especificó Olmos Soto.

Vacuna contra virus de la mancha blanca del camarón

La vacuna diseñada para camarón utilizando esporas de la Bacillus subtilis nace de la preocupación por un problema de enfermedades virales que ha afectado todos los cultivos de camarón en el mundo, por lo que durante cuatro años se desarrolló la vacuna y se estudió su aplicación como antídoto a nivel masivo, mediante el alimento.

“Esta bacteria también fue construida a través de un proceso de ingeniería genética que consiste en un gen que codifica para una proteína viral, la cual está siendo producida en la parte exterior de la espora de Bacillus subtilis; una vez verificada la producción adecuada de la espora modificada genéticamente, la agregamos al alimento del camarón y así logramos hacer que el animal tenga resistencia al virus”, expuso el investigador.

Subrayó que las esporas de la bacteria son resistentes a condiciones ambientales adversas como pH extremo y a altas temperaturas, lo que les permite sobrevivir en el sistema digestivo del camarón y resistir las altas temperaturas usadas en la producción comercial del alimento.

Producción de lipasas en Bacillus Subtilis.

Como parte del procedimiento, se hicieron pruebas en cultivos de camarón desde que estaban pequeños, de tal forma que se pudiera analizar el efecto de la vacuna pero también detectar a qué edad sería más apropiado aplicarla.

La vacuna generó arriba de 90 por ciento de protección en los crustáceos infectados con el virus de la mancha blanca, por tal motivo y por su bajo costo de producción, este proceso, al igual que el de insulina, es susceptible a ser patentado y aplicado comercialmente. Ambos hallazgos han sido publicados en revistas internacionales.

“Se trata de generar desarrollos que sean realistas y rentables, biotecnologías que realmente sirvan y que sean económicamente viables”, finalizó Jorge Olmos Soto.