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Evaluación de las actividades anti-herpética, cito- y genotóxica, y antifouling de organismos marinos de las costas brasileñas y del Caribe Colombiano

Los invertebrados marinos deben competir fuertemente contra otros organismos del mar por el acceso a recursos tales como la luz, el alimento y un sustrato donde vivir, este último suele ser especialmente limitado. Adicionalmente, muchos de estos organismos son sésiles y deben defenderse de microorganismos (algunos patógenos) y de depredadores, sin que tengan defensas físicas evidentes, careciendo de un sistema imunológico, y de la posibilidad de escapar ante el ataque de un depredador. Por lo tanto, una estrategia posible para lograr su sobrevivencia en ecosistemas competitivos es que ellos hayan adoptado defensas químicas, las cuales deben biosintetizar o incorporarlas a través de su dieta. Por otro lado para organismos bentónicos la habilidad de defender o adquirir un espacio donde vivir es crucial para su éxito evolutivo, por lo tanto muchos de ellos producen (o incorporan) sustancias con actividad antifouling, es decir, compuestos con la capacidad de inhibir el asentamiento de otros organismos en su superficie. En general, compuestos con esta actividad poseen una alta toxicidad, y un alto costo metabólico en su producción, además se ha observado que existe una correlación de esta actividad antifouling y la actividad antitumoral. De hecho, compuestos antifouling han sido aislados de extractos de organismos que contienen sustancias con actividades citotóxica, antiviral, antibiótica, antifúngica y antitumoral, entre otras. Estos metabolitos, en general, son muy diferentes a los que han sido aislados de fuentes terrestres, y es relativamente frecuente encontrarlos con grupos funcionales poco difundidos en los productos naturales hasta ahora conocidos, además de nuevos esqueletos hidrocarbonados. Esta variedad y complejidad estructural en los PNM no solo les confiere a ellos mismos un gran potencial farmacológico, sino que además ellos pueden servirnos como cabezas de serie para el desarrollo de nuevos fármacos. Este potencial puede ser ilustrado por el aislamiento de dos derivados de nucleósidos (espongotimidina y espongouridina), de la esponja Crypta cryptotethya (=Cripta de Tethya) (Bergmann and Feeney, 1951), algunas modificaciones estructurales de estos compuestos han dado lugar a fármacos de gran importancia clínica para el tratamiento de infecciones, por ejemplo el Ara-A (vidarabina), ACV (aciclovir) y AZT (zidovudina), y como antileucémicos, el Ara-C (citarabina) (De Clercq, 2001). Recientemente, el fármaco Yondelis desarrollado por PharmaMar a partir de un compuesto aislado de un tunicado marino, ha obtenido también la licencia para Europa, como medicamento anticáncer en sarcoma de tejido blando (Alonso, 2007). Con estos resultados y con muchas patentes a punto de ser convertidas en medicamentos aplicables a la curación de muchas enfermedades, los laboratorios farmacéuticos están dedicando sus mejores esfuerzos al estudio químico y farmacológico de los PNM, especialmente en corales, almejas, esponjas, tunicados, algas, microorganismos etc. Suramérica en general, y Brasil y Colombia en particular, poseen costas marítimas extensas, caracterizadas por una gran biodiversidad, y aunque continuamente se resalta la necesidad de explorar y profundizar en el estudio de dicha biodiversidad marítima, esta área de investigación se encuentra aún poco desarrollada en Suramérica y los grupos que se dedican a la investigación en este tema son pocos, especialmente cuando se les compara con el número de grupos dedicados a la fitoquímica (estudio químico de plantas terrestres). Adicionalmente, se ha observado que algunos grupos de investigación empiezan el estudio de los PNM pero abandonan el tema pronto probablemente debido a las dificultades inherentes de este tipo de estudios, pero sobretodo a su falta de experiencia en el área. Por lo anterior, es importante para un grupo como el de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC) en Brasil, que se está iniciando en la investigación en esta área, contar en la colaboración de grupos de investigación con experiencia en el tema. Con esta perspectiva, la UFSC inició en 2004 una cooperación con el grupo de química de proPNM, de la Universidad de Buenos Aires, dirigido por el Profesor Dr. Jorge Palermo, mediante un proyecto financiado por el programa de PROSUL/CNPq, y coordinado por el Profesor Dr. Eloir Pablo Schenkel (UFSC). En 2006-2007, un nuevo proyecto de PROSUL/CNPq, también coordinado para el mismo profesor, fue aprobado con el objetivo de dar continuidad al anterior y tratar de ampliar la cooperación internacional con otros grupos latinoamericanos, así se invitó al grupo de PNM de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), dirigido por la Profesora Dra. Carmenza Duque, confiriéndole al proyecto una mayor cobertura geopolítica, y un mayor alcance debido a la amplia experiencia de este grupo en el área de los PNM. Con lo anterior en mente presentamos esta propuesta de investigación en el marco de un acuerdo bilateral Brasil-Colombia, con el objetivo de ampliar y fortalecer las acciones ya iniciadas en el proyecto auspiciado por el PROSUL/CNPq, y además buscando fortalecer a los dos grupos de investigación proponentes teniendo en cuenta las experticias diferentes pero complementarias entre ellos, así como su robustez en cuanto a su infraestructura propia. El sector temático central de esta propuesta es de especial importancia en la búsqueda de nuevas moléculas bioactivas de origen marino, con énfasis en las actividades antiherpética, cito- y genotóxica y antifouling, que son competencias ya bien establecidas en los grupos proponentes, así como el intercambio de investigadores entre los dos grupos, lo cual permitirá el fortalecimiento de cada uno de los grupos.

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Número del certificado170F9327128
Fecha del certificado2020-03-20
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Contacto del recurso
NombreLeonardo Castellanos
PosiciónProfesor
OrganizaciónUniversidad Nacional de Colombia
Dirección Carrera 45 # 26-85, Bogotá, Bogotá, COLOMBIA, Código postal: 00
Contactolcastellanosh@unal.edu.co Tel: 3165000
Página Webhttp://ciencias.bogota.unal.edu.co/index.php?id=692
Contacto del permiso
NombreJuan Rosas
PosiciónContratista
OrganizaciónUniversidad Nacional de Colombia
Dirección cll 62 n 2 - 41 apto 301, Bogotá, none, COLOMBIA, Código postal: 00
Contactojuanpablorosasm@gmail.com Tel: +573125458433
Página Webhttp://unal.edu.co/
Proveedor de los metadatos
NombreLeonardo Castellanos
PosiciónProfesor
OrganizaciónUniversidad Nacional de Colombia
Dirección Carrera 45 # 26-85, Bogotá, Bogotá, COLOMBIA, Código postal: 00
Contactolcastellanosh@unal.edu.co Tel: 3165000
Página Webhttp://ciencias.bogota.unal.edu.co/index.php?id=692
Información del Permiso
Autoridad ambientalAutoridad Nacional de Licencias Ambientales
Número del permisoRes. 306 - CARG 99
Titular del permisoUniversidad Nacional de Colombia
Nit o cédula899999063-3
Fecha de emisión2011-02-12
Cobertura Geográfica
DescripciónSanta Marta, Magdalena
Coordenadas11.272, 11.275 / -74.207, -74.205 (Latitud mínima, máxima / Longitud mínima/máxima)
Cobertura Taxonómica
Descripción Invertebrados marinos
Especie Pseudoplexaura flagellosa, Eunicea laciniata

Descripción invertebrados marinos
Cobertura Temporal
Fecha inicial / Fecha final2011-12-05 / 2011-12-10
Métodos de Muestreo
Descripción del muestreoLos grupos de investigación participantes recolectarán los organismos en las zonas costeras de sus países, en colaboración con profesionales competentes en la biología marina para luego proceder a clasificar taxonómicamente cada una de las muestras recolectadas. Estos organismos se congelarán y se mantendrán refrigerados hasta su transporte a los laboratorios respectivos. Conviene aclarar que en este tipo de estudios solo se recolecta una pequeña cantidad de muestra, que no pone en riesgo el ecosistema, además se utilizarán técnicas de recolección (buceo autónomo) que no resultan agresivas con al medio ambiente. En el caso de encontrar un compuesto activo y de interés comercial, tampoco habría un riesgo medioambiental, puesto que aunque es cierto que se requiere una gran cantidad de compuesto (para avanzar en las pruebas in vivo) y esto podría requerir una recolección a gran escala de estos organismos, ésta estrategia no se suele usar porque en general no resulta económicamente viable y es ambientalmente desfavorable, de modo que en las etapas de investigación clínica o preclínica donde se necesiten grandes cantidades de compuestos activos puros se recurre a compuestos obtenidos a partir de la síntesis. No obstante, en el caso de algas marinas, la acuicultura puede ser una alternativa viable.
Datos de la Colección
Nombre de la colecciónColección de Zoología
Identificador de la colecciónICN-MHN
Identificador de la colección parentalColección de Referencia del Instituto de Ciencias Naturales
Método de preservación de los especímenes Alcohol
Datos del Proyecto
TítuloEvaluación de las actividades anti-herpética, cito- y genotóxica, y antifouling de organismos marinos de las costas brasileñas y del Caribe Colombiano
(Personal) Nombre Leonardo Castellanos
(Personal) Rol Investigador Principal
Fuentes de financiaciónVarios
Descripción del área de estudioSanta Marta
Descripción del proyectoLos invertebrados marinos deben competir fuertemente contra otros organismos del mar por el acceso a recursos tales como la luz, el alimento y un sustrato donde vivir, este último suele ser especialmente limitado. Adicionalmente, muchos de estos organismos son sésiles y deben defenderse de microorganismos (algunos patógenos) y de depredadores, sin que tengan defensas físicas evidentes, careciendo de un sistema imunológico, y de la posibilidad de escapar ante el ataque de un depredador. Por lo tanto, una estrategia posible para lograr su sobrevivencia en ecosistemas competitivos es que ellos hayan adoptado defensas químicas, las cuales deben biosintetizar o incorporarlas a través de su dieta. Por otro lado para organismos bentónicos la habilidad de defender o adquirir un espacio donde vivir es crucial para su éxito evolutivo, por lo tanto muchos de ellos producen (o incorporan) sustancias con actividad antifouling, es decir, compuestos con la capacidad de inhibir el asentamiento de otros organismos en su superficie. En general, compuestos con esta actividad poseen una alta toxicidad, y un alto costo metabólico en su producción, además se ha observado que existe una correlación de esta actividad antifouling y la actividad antitumoral. De hecho, compuestos antifouling han sido aislados de extractos de organismos que contienen sustancias con actividades citotóxica, antiviral, antibiótica, antifúngica y antitumoral, entre otras. Estos metabolitos, en general, son muy diferentes a los que han sido aislados de fuentes terrestres, y es relativamente frecuente encontrarlos con grupos funcionales poco difundidos en los productos naturales hasta ahora conocidos, además de nuevos esqueletos hidrocarbonados. Esta variedad y complejidad estructural en los PNM no solo les confiere a ellos mismos un gran potencial farmacológico, sino que además ellos pueden servirnos como cabezas de serie para el desarrollo de nuevos fármacos. Este potencial puede ser ilustrado por el aislamiento de dos derivados de nucleósidos (espongotimidina y espongouridina), de la esponja Crypta cryptotethya (=Cripta de Tethya) (Bergmann and Feeney, 1951), algunas modificaciones estructurales de estos compuestos han dado lugar a fármacos de gran importancia clínica para el tratamiento de infecciones, por ejemplo el Ara-A (vidarabina), ACV (aciclovir) y AZT (zidovudina), y como antileucémicos, el Ara-C (citarabina) (De Clercq, 2001). Recientemente, el fármaco Yondelis desarrollado por PharmaMar a partir de un compuesto aislado de un tunicado marino, ha obtenido también la licencia para Europa, como medicamento anticáncer en sarcoma de tejido blando (Alonso, 2007). Con estos resultados y con muchas patentes a punto de ser convertidas en medicamentos aplicables a la curación de muchas enfermedades, los laboratorios farmacéuticos están dedicando sus mejores esfuerzos al estudio químico y farmacológico de los PNM, especialmente en corales, almejas, esponjas, tunicados, algas, microorganismos etc. Suramérica en general, y Brasil y Colombia en particular, poseen costas marítimas extensas, caracterizadas por una gran biodiversidad, y aunque continuamente se resalta la necesidad de explorar y profundizar en el estudio de dicha biodiversidad marítima, esta área de investigación se encuentra aún poco desarrollada en Suramérica y los grupos que se dedican a la investigación en este tema son pocos, especialmente cuando se les compara con el número de grupos dedicados a la fitoquímica (estudio químico de plantas terrestres). Adicionalmente, se ha observado que algunos grupos de investigación empiezan el estudio de los PNM pero abandonan el tema pronto probablemente debido a las dificultades inherentes de este tipo de estudios, pero sobretodo a su falta de experiencia en el área. Por lo anterior, es importante para un grupo como el de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC) en Brasil, que se está iniciando en la investigación en esta área, contar en la colaboración de grupos de investigación con experiencia en el tema. Con esta perspectiva, la UFSC inició en 2004 una cooperación con el grupo de química de proPNM, de la Universidad de Buenos Aires, dirigido por el Profesor Dr. Jorge Palermo, mediante un proyecto financiado por el programa de PROSUL/CNPq, y coordinado por el Profesor Dr. Eloir Pablo Schenkel (UFSC). En 2006-2007, un nuevo proyecto de PROSUL/CNPq, también coordinado para el mismo profesor, fue aprobado con el objetivo de dar continuidad al anterior y tratar de ampliar la cooperación internacional con otros grupos latinoamericanos, así se invitó al grupo de PNM de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), dirigido por la Profesora Dra. Carmenza Duque, confiriéndole al proyecto una mayor cobertura geopolítica, y un mayor alcance debido a la amplia experiencia de este grupo en el área de los PNM. Con lo anterior en mente presentamos esta propuesta de investigación en el marco de un acuerdo bilateral Brasil-Colombia, con el objetivo de ampliar y fortalecer las acciones ya iniciadas en el proyecto auspiciado por el PROSUL/CNPq, y además buscando fortalecer a los dos grupos de investigación proponentes teniendo en cuenta las experticias diferentes pero complementarias entre ellos, así como su robustez en cuanto a su infraestructura propia. El sector temático central de esta propuesta es de especial importancia en la búsqueda de nuevas moléculas bioactivas de origen marino, con énfasis en las actividades antiherpética, cito- y genotóxica y antifouling, que son competencias ya bien establecidas en los grupos proponentes, así como el intercambio de investigadores entre los dos grupos, lo cual permitirá el fortalecimiento de cada uno de los grupos.
Palabras Clave
Invertebrados marinos; antiherpéticas; ; cito- y genotóxicas; ; antifouling
Parte Asociada 1
NombreLeonardo Castellanos
PosiciónProfesor
OrganizaciónUniversidad Nacional de Colombia
Dirección Carrera 45 # 26-85, Bogotá, Bogotá, COLOMBIA, Código postal: 00
Contactolcastellanosh@unal.edu.co Tel: 3165000
Página Webhttp://ciencias.bogota.unal.edu.co/index.php?id=692