No podemos negar la extensión y la rica biodiversidad de nuestra flora; ni siquiera las posibilidades atractivas de principios activos escondidos entre sus hojas y raíces. Sin embargo, entre el descubrimiento de un nuevo ingrediente y su real utilización en un producto hay un largo camino, que muchas veces puede regresar al punto de partida.
La búsqueda de nuevos extractos botánicos que puedan ser utilizados en cosméticos realmente no es fácil. Claro que existe un gran aporte de tecnologías de última generación, pero tienden a añadir una gran complejidad al análisis de los datos obtenidos.
Los estudios comienzan con una búsqueda teórica sobre los mecanismos de acción de un determinado ingrediente para entender su influencia en el ser humano, bajo la mirada del conocimiento popular en diferentes culturas. Paralelamente, búsquedas en la literatura buscan encontrar fuentes naturales de moléculas que ya han sido descritas con un potencial similar. Solo después de esta etapa de búsqueda teórica es que comienzan las pruebas experimentales. Hay un estricto control de calidad en la identificación y caracterización de los compuestos principales de manera que se permita la reproducibilidad futura. Solo así la molécula de interés es aislada, purificada y caracterizada de acuerdo con la composición fitoquímica, espectro de emisión y su masa, a través de tecnologías clásicas como cromatografía líquida de alta resolución, cromatografía de gases, fotodiodo de emisión ultravioleta y espectrometría de masas.
Bien, ahora las muestras ya están listas para su uso, ¿verdad? Incorrecto. Este proceso hasta el momento es necesario para corroborar datos ya conocidos en la literatura o incluso para identificar una nueva fuente natural de la molécula de interés, en caso de que haya sido suficientemente eficaz en las pruebas preliminares. De lo contrario, todo el procedimiento se reinicia.
En este mundo de los ingredientes botánicos, es fantástica y al mismo tiempo compleja la red de acción de estas moléculas. Varias de ellas pueden actuar sinérgicamente en un mismo objetivo biológico, mostrando que la búsqueda de bioactivos es una tarea desafiante.
Concomitante a este desafío surgió la necesidad de nuevos estudios y estrategias tecnológicas automatizadas para esclarecer mejor las diversas vías metabólicas y moleculares y sus interacciones que se activan simultáneamente en un mismo proceso biológico.
¿Quién no ha oído hablar del secuenciamiento del genoma humano (completo en el año 2003)? Este fue el inicio de una nueva era tecnológica, con estrategias de análisis de screening a gran escala, ya que evalúan muchos parámetros simultáneamente de información que se generan de una sola vez. Estas técnicas son conocidas como HTS (del inglés, high throughput screening) e incluyen el análisis de microarreglos de ADN (DNA microarray) y de las “ómicas” como genómica (estudio de la secuencia de ADN, de los genes), proteómica (estudio de las proteínas), epigenómica (estudio de las modificaciones epigenéticas (ver post “Del ADN a la metilación”) y transcriptómica (estudio de la secuencia de genes que están siendo traducidos en un momento determinado).
Pero la rápida generación de información cambió el rumbo del desafío: conseguir correlacionar las múltiples moléculas y vías metabólicas estudiadas con el comportamiento celular y el potencial terapéutico de cada una de ellas. Entra en juego ahora la multidisciplinariedad entre matemáticos, ingenieros en computación, biólogos, médicos, físicos y químicos para conectar los datos y entender mejor la complejidad biológica.
Este cambio de paradigma contribuyó al aumento significativo del número de cosméticos lanzados en los últimos 6 años.
Aun así, con un costo 20% más elevado que las tecnologías tradicionales, la HTS compensa en la velocidad de generación de datos y en el potencial de descubrir no solo la multifuncionalidad de los nuevos ingredientes botánicos, sino también nuevas vías celulares.
Está cada vez más claro que la complejidad biológica exige también una compleja red de mecanismos tecnológicos para que podamos estudiarlos y construir poco a poco la red de conocimiento sobre el mundo que nos rodea.
Carolina Lavini Ramos es bióloga formada por el Instituto de Biociencias de la USP y posee una maestría en Ciencias Médicas, con énfasis en Inmunología, por la Facultad de Medicina de la USP. Actualmente enseña ciencias para la educación primaria, orienta a estudiantes en el desarrollo de proyectos de pre-iniciación científica, además de ser integrante del comité de revisión científica de la revista InCiência. Tiene un interés especial en actividades educativas y de divulgación que acerquen a los científicos a la sociedad.
Contacto: ca_Lavini@hotmail.com
Referencias Bibliográficas:
Patricia da Luz Moreira. Large-scale Screenings of Botanical Ingredients: Challenges and Opportunities. Cosmetics & Toiletries, julio de 2012, pág. 516-519.
Zanella F, Lorens JB, Link W. High content screening: seeing is believing. Trends Biotechnol. mayo de 2010;28(5):237-45. Epub marzo de 2010
