Extraído del diario La Nueva España, 12 de julio 2020.
«La misma técnica que se usa para detectar el covid puede resultar clave en la gestión de la leche «
Miguel A. Álvarez
Miguel A. Álvarez, investigador del Instituto de Productos Lácteos de Asturias (Ipla), firma hoy el artículo de la serie escrita por los investigadores de la red o Agrupación estratégica de grupos de investigación en sostenibilidad alimentaria del Principado de Asturias (Sostalimen).
Debido a la pandemia de Covid-19, una gran parte de la población ha oído hablar de los test de PCR que permiten detectar muy eficazmente el agente responsable de esta enfermedad, el coronavirus SARS-Cov 2. La reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), es una técnica de Biología Molecular que nos permite copiar muchas veces (amplificar) un fragmento específico de ADN. Se puede diseñar una PCR para detectar prácticamente cualquier patógeno. Para ello, necesitamos encontrar un pequeño fragmento de su genoma cuya secuencia de nucleótidos (secuencia diana) sea específica de ese patógeno, es decir, que no esté presente en ningún otro ser vivo. Además de la especificad del método, hay que destacar su altísima sensibilidad, debida a que se amplifica exponencialmente el fragmento de ADN que contiene la secuencia diana de forma que, teóricamente, sería posible detectar una única copia presente en una muestra. Un avance trascendental de la PCR fue el desarrollo de la PCR cuantitativa (qPCR) que, como su nombre indica, permite cuantificar el número de secuencias diana presentes en una muestra. Por lo tanto, la qPCR permite detectar y cuantificar de forma específica y muy sensible la presencia del coronavirus SARS-Cov2 en muestras clínicas. Lógicamente, una herramienta tan poderosa tiene en la actualidad muchísimas aplicaciones. En el grupo de Microbiología Molecular del Instituto de Productos Lácteos de Asturias (IPLA), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), llevamos más de una década desarrollando métodos de qPCR para detectar microorganismos patógenos y alterantes en los alimentos, uno de los cuales voy a describir muy brevemente a continuación.
La fermentación de la leche para dar lugar a productos lácteos como el yogur o los quesos, es llevada a cabo por bacterias del ácido láctico que constituyen lo que popularmente conocemos como fermentos. Estas bacterias son responsables de la textura, el sabor y el aroma de estos alimentos y actúan como conservantes naturales. De hecho, las bacterias lácticas se utilizaron empíricamente como el primer sistema de conservación de alimentos. El ser humano produce quesos desde hace al menos 7.000 años y es obvio que el queso se conserva mucho más tiempo que la leche. En las últimas décadas, se les han atribuido a estas bacterias efectos beneficiosos para la salud, adquiriendo especial relevancia como probióticos.
«LAS BACTERIAS DEL ÁCIDO LÁCTICO TAMBIÉN PUEDEN SUFRIR INFECCIONES VÍRICAS; ESTOS VIRUS NO SUPONEN NINGÚN RIESGO PARA NUESTRA SALUD, PERO CAUSAN PROBLEMAS TECNOLÓGICOS EN LA INDUSTRIA LÁCTEA, YA QUE INFECTAN LAS BACTERIAS LÁCTICAS USADAS COMO FERMENTOS»
Al igual que todos los seres vivos, las bacterias del ácido láctico también pueden sufrir infecciones víricas. En general, los virus que infectan bacterias se denominan bacteriófagos o simplemente fagos. Estos virus no suponen ningún riesgo para nuestra salud, pero causan problemas tecnológicos en la industria láctea, ya que infectan las bacterias lácticas usadas como fermentos, provocando el retraso o incluso el fallo total de las fermentaciones. La dimensión del problema es tal, que ya se describió en el año 1935 y todavía en la actualidad genera cuantiosas pérdidas económicas. Si se pudiesen detectar en la leche los fagos problemáticos, se podría destinar la leche contaminada a procesos no fermentativos, pero con los métodos microbiológicos clásicos se necesitan varios días para obtener resultados. Es importante destacar que las industrias lácteas reciben grandes cantidades de leche todos los días del año y su almacenamiento supone un problema estratégico con consecuencias económicas significativas. Conocedores del problema y motivados por la importancia que este sector industrial tiene en Asturias, hemos desarrollado métodos de qPCR muy sensibles, que detectan en menos de una hora los fagos que infectan las principales bacterias lácticas usadas como fermentos. Estos métodos permiten decidir el destino de la leche en muy poco tiempo desde su recepción, dependiendo de si está o no está contaminada y del tipo de bacteriófagos que se detecten. Además, su uso sistemático a lo largo de la cadena de producción permite identificar las posibles fuentes de contaminación.
Estos métodos han sido patentados y son un ejemplo de investigación aplicada. Sin embargo, debemos ser conscientes de que la investigación aplicada es como la punta del iceberg que se apoya inevitablemente en el conocimiento generado por la investigación básica, y la historia de la PCR es un buen ejemplo de ello. La invención de la PCR no habría sido posible sin el desarrollo espectacular que la Biología Molecular tuvo a partir de los trabajos de Franklin, Watson y Crick sobre la estructura del ADN. Pero quiero recordar especialmente al Prof. Thomas D. Brock, un microbiólogo que en la década de los 60 del siglo pasado descubrió en los manantiales termales del parque Yellowstone la bacteria Thermus aquaticus, la cual tiene la capacidad extraordinaria de crecer a 80ºC. Este trabajo de ecología microbiana nunca hubiese sido financiado bajo la perspectiva cada vez más extendida de que la investigación científica tiene que servir para algo práctico a corto plazo. Pues bien, para cualquier PCR, incluidos los test PCR para detectar SARS-Cov2, es imprescindible la ADN-polimerasa de estas singulares bacterias descubiertas hace más de 50 años por el Prof. Brock, ya que soporta las temperaturas superiores a los 90ºC requeridas en el proceso. Como decía el gran Ramón y Cajal: «Cultivemos la Ciencia por sí misma, sin considerar por el momento las aplicaciones. Estas llegan siempre, a veces tardan años, a veces siglos»
