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Dr. Cristian Acevedo, investigador del Centro de Biotecnología y del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), de la Universidad Técnica Federico Santa María. Foto: CCTVal.
Dr. Cristian Acevedo, investigador del Centro de Biotecnología y del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), de la Universidad Técnica Federico Santa María. Foto: CCTVal.

Chile:  La iniciativa chilena ha superado con éxito pruebas preclínicas, utilizando componentes del salmón, crustáceos y algas para desarrollar un material capaz de generar células y producir tejidos para trasplante.

Quien crea que la piel de salmón es un desecho, la investigación aplicada demuestra todo lo contrario. Esto, porque desde el 2016 que se está impulsando un proyecto muy innovador, que apunta a la elaboración de biomateriales capaces de albergar células, creados en base a componentes de origen marino.

La investigación está encabezada por el Dr. Cristian Acevedo, investigador del Centro de Biotecnología y del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), ambos de la Universidad Técnica Federico Santa María, en conjunto con la colaboración del Dr. Javier Enrione, investigador, académico y director de Innovación y Doctorado de la Universidad de Los Andes, que se ha centrado en desarrollar un biomaterial compuesto de polímeros obtenidos de proteínas de salmón, quitosano (de la cáscara de los crustáceos) y agarosa (extraída de algas).

Para el Dr. Enrione, la industria salmonicultora nacional realiza su trabajo bajo estrictos estándares de calidad y bajo condiciones que son óptimas. “Sin embargo, todo el manejo productivo apunta a aprovechar comercialmente el 50% de un salmón. El resto, se destina a harina de pescado, que tiene un valor menor. Si pensamos bien, hay toda una logística de este 50% remanente que igualmente tiene una calidad sanitaria óptima, sin embargo, se trata como desecho. Es en este contexto que nace la inquietud de sistematizar la investigación para el aprovechamiento de esta materia prima”, explica el profesional, en conversación con Salmonexpert.

A juicio del investigador, el objetivo es articular un proceso productivo nuevo, paralelo al existente. “La piel y todo lo que no se utiliza en la producción de filetes de salmón podría ser llevado a una zona específica dentro de la misma planta de proceso, para crear un subproducto de valor agregado”.

Dr. Javier Enrione, investigador, académico y director de Innovación y Doctorado de la Universidad de Los Andes. Foto: Cedida.
Dr. Javier Enrione, investigador, académico y director de Innovación y Doctorado de la Universidad de Los Andes. Foto: Cedida.

El proceso consta de limpiar la piel del salmón, que representa aproximadamente el 10% de un pescado, y se extraen las proteínas que son estructurantes de la piel, las cuales están asociadas al colágeno. “Del 100% de la piel, 20% es colágeno. Ahora bien, es un colágeno desnaturado ya que al pasar por diversos procesos se transforma en una ‘gelatina’, pero mantiene características biológicas relevantes, que son utilizadas en la elaboración de estos biomateriales”, recalca el Dr. Enrione, quien agregara que “el proceso para obtenerla esta cuidadosamente investigado, limpiamos la piel, la trozamos, se somete a proceso de pH alcalino, con agitación y temperatura controladas y se va separando para obtener el colágeno”.

Esta gelatina tiene aminoácidos y componentes que promueven el crecimiento celular y su adhesión, haciéndolo un ambiente favorable para el desarrollo de tejidos. “Este colágeno se diferencia del mamífero en varios aspectos, pero mantiene sus características biológicas que lo hacen un material adecuado para aplicaciones biomédicas”, acota el investigador.

Cultivo de células

Darle un uso beneficioso y con fines medicinales es el trabajo del Dr. Acevedo, quien toma esta gelatina y desarrolla un material que, a simple vista, nadie podría imaginar que podría gestar algo tan innovador.

“Sobre este material se pueden cultivar células porque tiene un diseño, una microestructura porosa y biocompatible. Es así como le colocamos células de piel y se puede convertir luego en un implante de piel. La ventaja de este biomaterial es que se diferencia de un trasplante de piel tradicional, ya que, por ejemplo, a una persona que sufrió una quemadura de 50 cm2 hay que sacarle los mismos 50 cm2 de otra parte del cuerpo y sin duda quedará una cicatriz. En cambio, el biomaterial puede fabricarse en el laboratorio, de las dimensiones necesarias, y poblarlo con las células de una muestra de piel del paciente”, manifiesta el investigador de la Universidad Técnica Federico Santa María.

Muestra del biomaterial en base a componentes marinos para albergar cultivos celulares. Foto: CCTVal.
Muestra del biomaterial en base a componentes marinos para albergar cultivos celulares. Foto: CCTVal.

De acuerdo con lo comentado por el Dr. Acevedo, el proyecto ha superado las pruebas de laboratorio relacionadas con la citotoxicidad, compatibilidad y seguridad. “Luego de esto, hemos hecho pruebas preclínicas, con exitosos resultados en términos de evolución y cicatrización. Actualmente, estamos vinculándonos con el Hospital del Trabajador para iniciar la fase clínica 1, la cual es acotada”.

Pero la investigación, el desarrollo y la innovación con esta gelatina no sólo apunta a crear implantes de piel, ya que de acuerdo con lo expresado por el Dr. Acevedo, también se encuentran trabajando en carne in vitro, es decir, cultivar carne en laboratorio sin la necesidad de sacrificar animales. “El mismo biomaterial modificado permite la proliferación de células musculares animales y con ello producir carne cultivada, obteniendo un producto cárnico con sus propiedades nutritivas. Esto es el futuro, la alimentación del 2050. Por ello estamos apalancando toda la investigación y el conocimiento para generar esto a futuro”.

Para la obtención de la materia prima y generar el colágeno, el académico de la Universidad de Los Andes destaca que están llevando a cabo un trabajo de articulación con empresas salmonicultoras, entre ellas AquaChile, para poder escalar esta innovación y asegurar disponibilidad de materia prima en la eventualidad que este desarrollo biomédico tenga alcance comercial.

“Con el Dr. Acevedo también estamos trabajando en un proyecto para la utilización del esquelón del salmón, extrayendo biocerámica para aplicaciones odontológicas o implantes de huesos que actualmente se subsana con material de origen mamífero e incluso humano, como material de relleno para la integración ósea. Existe interés de aprovechar otro elemento del salmón que prácticamente se desechaba, y ahora puede ser un producto que genera valor”, indica el Dr. Enrione.

El objetivo entonces es que este pez, que tanto valor comercial tiene en los mercados internacionales, sea capaz de generar productos tan beneficiosos y saludables, como el filete por un lado, y esta solución biomédica por otro. “Que el salmón sea saludable de cabeza a cola”, puntualizan los investigadores.

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