La beca es para la científica que creó un sensor de detección de metales pesados para la Cuenca Matanza-Riachuelo

Hace unos años, mientras estudiaba cómo las bacterias responden a situaciones de estrés en el cuerpo humano, la química del CONICET Daiana Capdevila, del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA, CONICET-Fundación Instituto Leloir), recibió el llamado de unos colegas de Estados Unidos que cambió sus planes. El llamado, que sucedió en 2018, sería el puntapié inicial para que gane la Beca L´Oréal – UNESCO “Por las mujeres en la ciencia”, pero ella todavía no lo sabía. La propuesta que le hacían era usar el mismo sistema con el que estudiaba las bacterias, pero para medir contaminantes en agua. Era un plan sencillo: se trataba de aislar las proteínas de las bacterias, y mezclarlas con un reactivo que daba una señal verde si el agua estaba contaminada. Funcionó a la perfección: por eso, en 2019, a Capdevila se le ocurrió aplicar la misma idea en la Cuenca Matanza-Riachuelo, en Argentina, que provee de agua al quince por ciento de la población del país y está entre las más contaminadas de Latinoamérica.

“Con estos sensores biológicos, en solo media hora y con apenas una gota de agua, podremos saber si el agua de un lugar de la Cuenca está contaminada o si es apta para consumo humano”, dice la científica, de 33 años, que acaba de ser premiada. El proyecto se titula “Sensores libres de células para la detección rápida de metales pesados en agua en la Cuenca Matanza-Riachuelo” y consiste en utilizar proteínas aisladas de bacterias que detectan contaminantes, y funcionan como una “luz”: en media hora tienen la capacidad de teñir el agua de color verde, y dar así una alerta de que ese agua no es apto para consumo humano.

Capdevila y sus colaboradores bautizaron “Rosalind” a este sistema de detección de contaminantes –que es capaz de medir metales pesados como plomo, cadmio, zinc, cobre y níquel en el agua superficial-, en honor a Rosalind Franklin, la científica que nació hace exactamente cien años y cumplió un rol clave en el descubrimiento y caracterización de lo que hoy se conoce como ADN, pero también padeció la invisibilización de su carrera científica por el hecho de ser mujer. “Rosalind fue una fuente de inspiración para este dispositivo, porque se basa en los ácidos nucleicos (Rna) como fuente de señal (Output) de Sensores Activados por Ligandos INDuctores (de ahí nombre del método)”, se explica en los fundamentos del proyecto ganador de la Beca. “Con este nombre –agrega Capdevila- la idea es recordar que ninguna mujer debería sentirse menos capaz de ser científica por ser mujer”. El objetivo final del proyecto es complementar los datos de estos sensores con los obtenidos en las estaciones de monitoreo ya funcionales que pertenecen a la Autoridad de la Cuenca (ACUMAR).

Un camino inesperado

Capdevila dudaba si podría dedicarse a la ciencia mientras cursaba la carrera de Química en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA). “Crecí en un sistema en el que había pocas mujeres científicas exitosas, en particular químicas: la mayoría eran hombres –dice-. Tardé bastante tiempo en darme cuenta de que yo podía hacerlo. No soy la única: creo que todavía le pasa a muchas mujeres durante su formación”.

Cuando termino la carrera, independientemente de esa inseguridad, decidió dedicarse a lo que realmente le apasionaba: “Me gustaba un poco de todo, pero me di cuenta que lo que más me atraía era posar mi mirada como química en problemas de la biología”. Esa pasión se tradujo en una aplicación muy concreta: la de intentar resolver problemas de la salud humana desde la química. “Las bacterias, concretamente, están en todos lados: yo quería saber cómo funcionaban dentro del cuerpo humano y buscar soluciones cuando las infecciones atacan a la salud”, explica.

El sistema en el que se enfocó ocurre cuando el cuerpo se enferma: en esas ocasiones, en las que las bacterias están en una situación peligrosa, montan una respuesta, que en muchos casos es virulenta. “La bacteria trata de colonizar al cuerpo humano. Estos sensores, que nosotros estudiábamos en el laboratorio, son los que prenden la señal de peligro en la bacteria. Nos interesaba mucho como estrategia microbiana, para ver cuándo se prenden o apagan los factores de virulencia”.

Estaba en ese camino cuando recibió el llamado de sus colegas de Estados Unidos que se dedican a realizar mediciones en agua. “Ellos querían ver si nuestros sistemas de prendido y apagado podían llegar a servirles para justamente hacer monitoreo de agua. Al principio los miramos con un poco de escepticismo, pero después empezamos a ver que la combinación era perfecta y a trabajar en conjunto con ellos. Se sumaron a colaborar antropólogos y gente que podía probar los sensores en campo”, recuerda. Los sensores se utilizaron en la ciudad de Paradise en California, que había sufrido un gran incendio y su población había tenido que ser evacuada. Al regresar a sus casas, los ciudadanos querían saber si las aguas que utilizaban habían sido contaminadas por el incendio. “Los resultados fueron excelentes –rememora la investigadora-: con este dispositivo, midiendo muy barato y en poco tiempo, pudimos tener los mismos resultados que los de un laboratorio super centralizado con equipos de millones de dólares. Medimos en cuatro fuentes de agua municipal, y encontramos que las cuatro estaban contaminadas con zinc, y dos de ellas también tenía cobre, que es un compuesto que en altas concentraciones es toxico”.

En 2019, a Capdevila se le ocurrió trasladar esa iniciativa en agua a la Cuenca Matanza- Riachuelo. “Veía que era una estrategia sumamente válida, ya que es económica, rápida y estable. Para eso, nos asociamos con ACUMAR, una entidad estatal que hace más de diez años se dedica a monitorear estas aguas, y vimos la posibilidad de distribuir un tubito para la toma de muestra entre todos los habitantes de la cuenca Matanza Riachuelo, para que puedan usar esos sistemas que están dentro de las bacterias adentro de un tubo y ver si el agua que consumen está contaminada o no”. El comienzo de este estudio estaba proyectado para este año, pero se frenó debido a la pandemia y está pronto a reanudarse.

Viejos métodos para nuevos desafíos

Rosalind es un tubo que contiene un polvo en la parte inferior: ese polvo contiene el sistema bacteriano que funciona como sensor. Cuando el sistema bacteriano entra en contacto con la muestra de agua –una gota es suficiente-, se “prende” –muta a color verde- si el agua tiene compuestos tóxicos, o queda del color original del agua si no hay sustancias contaminantes presentes. “Es un sensor natural, lo cual hace que el costo sea más económico: aprovechamos el conocimiento que ya tienen las bacterias a lo largo de la evolución, para sensar estos compuestos peligrosos. Los sensores los obtuvimos de materias patógenas, como la bacteria que causa la tuberculosis, y le pedimos gentilmente a otras bacterias menos patogénicas que expresaran esta proteína. Todo esto lo podemos hacer porque hace más de treinta años tenemos buenas herramientas para insertarle códigos genéticos a bacterias que no son peligrosas”, explica Capdevilla.

En la primera etapa de recolección de muestras, la idea es identificar la presencia de plomo en el agua. El plomo puede llegar a causar, entre otras patologías, daño neurológico con graves consecuencias en niños y niñas. “El plomo en la Cuenca aparece en muchos casos por el relleno sanitario, cuando el agua sube y arrastra los contaminantes. A veces su detección es tan difícil que su presencia se hace evidente cuando aparece en la sangre de los habitantes de la Cuenca. La idea es llegar mucho antes al problema y tener un reportero claro y constante de ese contaminante”, explica la científica. “ACUMAR lo monitorea hace diez años en cincuenta puntos de la Cuenca periódicamente, al menos una vez al año. Si bien la mayor parte del tiempo se encuentra en concentraciones dentro de lo que contempla la norma, si miramos los valores de los últimos diez años, muchos de los puntos de monitoreo de ACUMAR se van de la norma al menos una vez. Eso tiene que ver con que esporádicamente el agua accede a zonas donde el relleno sanitario esta contaminado, y eso aumenta la concentración de plomo en esa zona. Nuestra técnica permitirá hacer más medidas que funcionarían como una alerta”.

Es la primera vez que Capdevila se presentaba a la Beca L´Oréal y, de hecho, dudó bastante antes de postularse. “Yo venía trabajando fuerte en enfermedades infecciosas, y como este premio es de química, pensé que no me lo darían –cuenta-. Fue clave que profesores de la carrera de Química me mandaran mails alentándome a que me presentara”. Cuando la presidenta del CONICET Ana Franchi la llamó para comunicarle la noticia de que había ganado la Beca “no entendía nada y me puse bastante nerviosa. Le dije ´gracias´ como 55 veces”, señala. “La verdad es que no es fácil hacer algo que vaya desde la ciencia básica hasta la aplicada, y ganar esta Beca es un gran empuje para este proyecto”, concluye entusiasmada.

Para ver el video de Daiana Capdevila, ganadora de la Beca L’Oréal-UNESCO “Por las Mujeres en la Ciencia”, haga click aquí.