Investigadora postdoctoral, integrante del Laboratorio de Biotecnología industrial (IndBioTech Lab). Universidad de Milano-Bicocca (Italia). Contacto: fiorella.masotti@unimib.it
¿Cómo surgió este biosensor?
Durante mi tesis de doctorado en el Laboratorio de microorganismos de interés agronómico y ambiental del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), trabajamos con bacterias ambientales capaces de utilizar glifosato como fuente de fósforo y carbono; es decir, como «alimento». Esto nos permitió avanzar en estrategias de biorremediación, un proceso biotecnológico que emplea organismos vivos (como bacterias, hongos, plantas o enzimas) para eliminar, degradar o transformar contaminantes del suelo, el agua o el aire, y así recuperar ambientes afectados.
Cuando hacíamos los ensayos de biorremediación con bacterias aisladas de suelos cultivados de Santa Fe, nos resultaba difícil cuantificar con precisión el glifosato remanente en el medio de cultivo una vez que crecían las bacterias. Para eso debíamos recurrir a técnicas como la cromatografía líquida de alta performance (HPLC), que son costosas y requieren personal especializado, lo cual dificulta su aplicación rutinaria. Así surgió la necesidad de contar con una herramienta que permitiera medir glifosato de una forma más simple: nació el biosensor.
Después de caracterizar una de las vías metabólicas que utiliza una de nuestras bacterias más eficientes para degradar glifosato, y estudiar cómo se regula ese proceso, decidimos diseñar una herramienta que permitiera detectar el herbicida de forma rápida y sensible. Tras una estadía en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU), desarrollamos un plásmido —una pieza de ADN construida mediante biología sintética— capaz de integrarse en la bacteria nativa.
Este plásmido contiene fragmentos genéticos reguladores de la propia bacteria con la capacidad de producir una proteína roja fluorescente. Cuando la bacteria entra en contacto con el herbicida, se activa un mecanismo que desencadena la producción de esta proteína, y el resultado es un cambio de color: la bacteria se torna rosada. Cuanto mayor es la concentración de glifosato, más intenso es el color y más fluorescente se vuelve el medio. Esa fluorescencia puede medirse con un espectrofotómetro, aunque el cambio de color también puede apreciarse a simple vista.
¿Qué utilidades tiene actualmente y qué esperan a futuro?
Hasta ahora, el biosensor se ha utilizado en condiciones de laboratorio, con muestras de composición conocida: medios de cultivo, suelos y aguas contaminadas intencionalmente con glifosato.
En el futuro, esperamos aplicarlo al monitoreo de muestras ambientales reales, tanto de suelos como de aguas, para determinar si contienen el herbicida en las concentraciones que el biosensor puede detectar. Aunque en los últimos años se han desarrollado diversos sensores para glifosato y herbicidas similares, este es el primero que funciona como biosensor basado en células vivas completas. Se trata de una herramienta con gran potencial para ser adaptada al uso en campo, que además podría inspirar nuevos desarrollos biotecnológicos.
Creo que estamos avanzando por un camino muy prometedor. La biotecnología aplicada al agro y al cuidado ambiental tiene un potencial enorme. El desarrollo de biosensores innovadores, el uso de microorganismos benéficos para fortalecer cultivos frente a condiciones adversas, y la capacidad de ciertos organismos para limpiar suelos y aguas contaminadas eliminando sustancias tóxicas son solo algunos ejemplos de lo que esta disciplina puede ofrecer.
Además, la ciencia argentina cuenta con profesionales altamente capacitados y una gran capacidad para convertir el conocimiento en proyectos concretos, que no solo den soluciones, sino que también generen oportunidades de emprendimiento y empleo.
