Gerardo Vázquez Marrufo, es profesor investigador titular C desde 2004 en el Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología (CMEB) en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (FMVZ) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), donde actualmente es el director. Es Químico Farmacobiólogo por la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Guanajuato (1989), con estudios de Maestría en Ciencias (Especialidad en Biología) en el Instituto de Investigación en Biología Experimental (actualmente Departamento de Biología) de la Facultad de Ciencias Químicas, también de la Universidad de Guanajuato (1996), y de Doctorado en Ciencias en Biotecnología de Plantas en el Centro de Investigación y Estudios Avanzados de Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN) en la Unidad Irapuato (2003).
Sus investigaciones están encaminadas al estudio de cepas/especies de hongos aisladas de distintos ecosistemas del estado de Michoacán, tanto saprófitos como asociados a plantas de relevancia ecológica o cultural en la entidad. En estas cepas/especies se investiga, mediante una aproximación integral y multiómica, la producción de enzimas extracelulares para la biorremediación y el procesamiento de biomasa vegetal, la producción de metabolitos extracelulares con actividad farmacológica, así como su uso como alimento funcional. En colaboración con la Dra. Ma. Soledad Vázquez-Garcidueñas de la Facultad de Ciencias Médicas y Biológicas «Dr. Ignacio Chávez» de la UMSNH, realiza estudios de epidemiología molecular de bacterias patógenas de relevancia en salud pública aisladas de muestras de alimentos y ambientes hospitalarios del estado de Michoacán.
Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores del CONAHCYT Nivel III. Cuenta con un gran número de artículos científicos publicados en revistas indizadas de alto impacto, artículos de divulgación y ha dirigido un número importante de tesis de licenciatura y posgrado. Participa en los programas de posgrado institucionales (PIMCB, en Maestría en Ciencias Biológicas; PIDCB, en Doctorado en Ciencias Biológicas) y en el Programa de Maestría en Ciencias de la Salud en la Facultad de Ciencias Médicas y Biológicas de la UMSNH.
Descríbenos, ¿cómo llegaste a ser profesor e investigador del CMEB y cuáles fueron tus primeras investigaciones?
Llegué con mi familia a Morelia en mayo de 2001. Ese año el Dr. Horacio Cano Camacho, quien entonces era el responsable del CMEB-FMVZ de la UMSNH, me invitó a integrarme a trabajar en un proyecto del entonces CONACYT. Supongo que el Dr. Cano quedó contento con los resultados de ese trabajo, ya que al término del proyecto me planteó la posibilidad de incorporarme como profesor-investigador de tiempo completo al CMEB. Amablemente el Dr. Cano me apoyó para realizar mi incorporación a la UMSNH mediante el programa de retención que en aquel entonces tenía el CONACYT para apoyar a investigadores recién egresados, logrando mi contratación definitiva en noviembre de 2004.
Durante mi proceso de formación doctoral en el CINVESTAV-IPN de Irapuato, Guanajuato, yo había establecido una colección de hongos vivos, a la que se le denomina cepario, de aquella entidad. Así que cuando ingresé a la UMSNH, fue fácil retomar esa idea para formar un cepario de hongos del estado de Michoacán. Esa fue mi primera meta como investigador de la Universidad. Se empezó con la recolecta de muestras de diferentes ecosistemas para el aislamiento de cepas, la identificación mediante código de barras de ADN de las cepas aisladas y la caracterización fisiológica de algunas cepas de interés.
El interés de realizar investigaciones con hongos, ¿cómo nació y cómo evolucionó a lo que actualmente realizas?
Durante la realización de mis proyectos de maestría y doctorado, mi interés se centró, en parte, en el estudio de hongos de un ecosistema forestal de Guanajuato en el que había un componente personal afectivo, ya que era un bosque que caminaba y conocía desde niño. En aquel entonces, y en 2004, los estudios y estrategias para la conservación de la diversidad de hongos eran incipientes. Uno de los objetivos principales de la construcción de un cepario de hongos nativos del estado de Michoacán, es la conservación del germoplasma de las especies/cepas preservadas vivas. En la actualidad, la conformación de ceparios es considerada una estrategia efectiva y deseable de conservación ex situ, afuera de su ecosistema, de la diversidad fúngica. Los ecólogos hacen su parte para conservar los ecosistemas y las especies que interactúan dentro de estos. Como microbiólogo, considero una contribución importante para la preservación de la diversidad de hongos la estructuración de un cepario.
La relevancia de un cepario de especies nativas de Michoacán, o de cualquier ecosistema, región, estado o país, va más allá de la preservación del germoplasma. Cada una de las cepas preservadas en una colección de hongos tiene un potencial biotecnológico debido a sus particularidades genómicas, bioquímicas, fisiológicas y citológicas. Todas las características que le permiten desarrollar una función ecológica y competir eficientemente en su entorno natural, pueden ser utilizadas para el bien de la humanidad. La producción de enzimas, de metabolitos y de biomasa, así como de colonizar distintos tipos de materia orgánica, hacen que los hongos puedan ser utilizados en una gran variedad de procesos y para la obtención de una gran diversidad de productos, desde la descontaminación del suelo y del agua, hasta la producción de medicinas, alimentos, abono y combustibles.
En este momento realizamos investigaciones con nuestras cepas para obtener productos que puedan aplicarse en la vida diaria para la resolución de problemas relevantes para la sociedad en materia de salud, alimentación, producción agrícola y restauración ambiental. Suena muy ambicioso porque lo es, pero hay que dar el primer paso y luego dejar espacio para las futuras generaciones de investigadores. Cuando yo termine mi ciclo en la UMSNH, el cepario quedará para seguir buscando en las cepas guardadas, soluciones a problemas relevantes de Michoacán, del país y del planeta. Desafortunadamente, quizá en un futuro no muy lejano algunos de los ecosistemas o plantas asociadas de donde esos hongos fueron aislados ya no existan, entonces habremos hecho nuestra parte, conservando una especie o variante fúngica local que no se perdió con el área natural o la especie vegetal en la que vivía.
De estas investigaciones, ¿podrías mencionar cuáles son los logros más importantes hasta ahora?
Como te comentaba anteriormente, la estructuración del cepario ya es un logro importante en sí mismo. En la actualidad, tenemos más de 600 cepas de hongos aisladas de distintas localidades del estado de Michoacán, y de todas tenemos su «huella genética» que posibilita cierto nivel de identificación taxonómica, lo que no es un logro menor. Aunque la estructuración del cepario no ha generado todavía una publicación, estamos trabajando en ella, así como en su registro a nivel nacional o internacional. Por otra parte, algunas de las cepas ya han generado el interés de empresas y hemos podido vender proyectos para su utilización, por ejemplo, en el biocontrol agrícola, para el combate contra patógenos de cultivos de relevancia en el estado o en la región. El cepario ha servido, además, como una herramienta para la formación de recursos humanos, ya que ha generado trabajos de tesis de licenciatura, maestría y doctorado. Con las publicaciones realizadas, se ha contribuido en la descripción de las capacidades fisiológicas y en el potencial biotecnológico de varias de las cepas preservadas en nuestra colección.
¿Qué características tienen estos hongos que estudias que hace que tus investigaciones sean diferentes a otras y cuál es el alcance que estas tienen?
Las especies que preservamos y que estudiamos, pertenecen a los dos grupos de hongos más numerosos y mejor estudiados: Ascomycota y Basidiomycota. Una de las características de varias de las especies de estos grupos es su gran versatilidad fisiológica, es decir, su capacidad para crecer en distintas condiciones de incubación y la de aprovechar una gran variedad de fuentes orgánicas complejas o simples para su nutrición. Desde el punto de vista biotecnológico esto es relevante, ya que nos permite seleccionar las condiciones óptimas para la producción de alguna proteína o metabolito en un proceso económicamente rentable para su obtención a gran escala. Aun siendo cepas de especies ya estudiadas, como variantes geográficas de ecosistemas del estado de Michoacán, los hongos estudiados pueden presentar alguna característica particular para su aplicación biotecnológica. Confiamos en que, por el hecho de ser cepas nativas del estado, el cepario posibilitará el desarrollo de biotecnología local con relevancia global. No se tiene que solicitar derecho de uso, y cualquier aplicación industrial deberá beneficiar a la UMSNH, ya que dichas cepas son propiedad de la institución. Además, su uso industrial estará destinado a resolver algún problema que atañe a la sociedad en su conjunto, como la resistencia a antibióticos, la contaminación ambiental, la disminución del uso de plaguicidas, entre otras. Estamos en un estado inicial de ese proceso de investigación aplicada, pero nuevamente, es importante dar estos primeros pasos para conocer el potencial biotecnológico de nuestras cepas.
Actualmente, como mencionaste antes, ¿podrías explicarnos el interés de la búsqueda de antibióticos producidos por hongos?
Este es un tema de vital importancia en salud pública a nivel global. En las últimas décadas se ha incrementado de manera relevante la resistencia a los antibióticos por parte de las bacterias patógenas que causan enfermedades infecciosas en el humano, así como en distintas especies animales de compañía y de relevancia pecuaria. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha desarrollado en los últimos años una campaña para propiciar el uso adecuado de los antibióticos. Pero muchas de estas sustancias antimicrobianas han perdido su eficiencia como tratamiento debido a la resistencia de especies bacterianas particularmente virulentas como Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, entre otras. Por lo que, además de la campaña de la OMS, se requiere del descubrimiento y caracterización de nuevas moléculas con actividad antibacteriana contra especies patógenas prioritarias como las mencionadas anteriormente. Los hongos han sido fuentes de antibióticos en el pasado y lo siguen siendo, al menos a nivel experimental, en el presente. Para competir en su entorno natural, los hongos sintetizan y secretan una gran variedad de metabolitos antimicrobianos los cuales se pueden obtener en el laboratorio para su estudio. Aunque la comercialización de un nuevo antibiótico es un proceso largo y costoso, la reciente pandemia de COVID nos mostró, en el caso de las vacunas, la relevancia de tener soluciones experimentales que puedan ser rápidamente puestas a punto para su producción a gran escala y comercialización. Las cepas de hongos de nuestro cepario michoacano, representan una herramienta biotecnológica para ese combate contra la resistencia a los antibióticos.
Estas investigaciones que realizas con tu grupo de trabajo tienen un alto potencial para aplicarse en la biotecnología, ¿se ha pensado en el registro de patentes ya sea de un proceso, de compuestos o de su actividad biológica?
Por supuesto, la posibilidad de generar patentes con nuestros estudios de cepas de hongos locales es alta. Dado el interés en nuestro cepario por parte de distintos tipos de empresas, cada vez estamos más interesados en patentar alguno de los productos obtenidos con nuestras cepas (metabolitos, enzimas, biomasa), o bien alguno de los procesos para obtenerlos. Debido a nuestra falta de experiencia al respecto, hemos estado atravesando por un proceso de aprendizaje para la generación de patentes. Afortunadamente, tanto la UMSNH como el estado de Michoacán, han estado impulsando en los últimos años la generación de patentes con apoyo en capacitación y recursos para el registro. Esperamos poder tener buenas noticas pronto en ese sentido, con una patente que no solo esté registrada, sino aplicándose en algún proceso industrial.
Finalmente, eres un colaborador de Saber Más, ya que desde el inicio has publicado artículos de divulgación científica, además de en otras revistas, ¿qué opinión tienes de la importancia de hacer esta tarea como científico?
Otra de las enseñanzas derivadas de la pandemia de COVID, es la relevancia de la divulgación científica con material digital e impreso de calidad. Durante la parte más crítica de la pandemia circuló mucha información falsa, no sustentada por la evidencia científica, lo que contribuyó a impulsar el movimiento antivacunas que ya existía en México y el mundo. La sociedad en general debe tener la información y las herramientas que le permitan tomar decisiones bien fundamentadas. Esta información debe cumplir con estándares de calidad y rigor científico, al mismo tiempo que ser accesible para su comprensión por el público general. Siempre me ha atraído la divulgación de la ciencia, desde que estudiaba la maestría en Guanajuato, en donde participaba en la producción de programas en la radio universitaria y en la organización de eventos y talleres infantiles de ciencia y ecología. Desafortunadamente, en mi época de estudiante de posgrado, no se hacía mucho énfasis en nuestro papel como divulgadores de ciencia, por lo que lo hemos practicado de la manera en que creemos es la correcta y aprendiendo en el camino. Afortunadamente, ahora se trabaja con los estudiantes de posgrado para hacerles ver la importancia de comunicar sus estudios y resultados a la sociedad en general y explicar su relevancia. Esto me parece un acierto particular del Programa Institucional de Doctorado en Ciencias Biológicas de la UMSNH, que solicita a las y los estudiantes como requisito para la obtención del grado, un artículo de divulgación. Actualmente, la divulgación de la ciencia es una especialidad profesional en sí misma, pero es importante que cada investigador sienta la obligación y la responsabilidad de ser un divulgador del quehacer científico. Una sociedad correctamente informada siempre tomará mejores decisiones en cualquier ámbito de la vida diaria.