Cada 25 de abril se celebra el Día Internacional del ADN, en conmemoración de la publicación en 1953 del artículo científico que reveló la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucleico (ADN), trabajo por el que James Watson y Francis Crick son ampliamente reconocidos, gracias también a la crucial fotografía tomada por Rosalind Franklin en 1952.
De acuerdo con el decreto 2774 de 2012, una de las funciones del INS, es generar, desarrollar, aplicar y transferir el conocimiento científico sobre la naturaleza, la etiología, las causas, la fisiopatología, la patogénesis, la epidemiología y los riesgos de enfermedades de prioridad en salud pública, que permita acelerar el uso de ese conocimiento en estrategias de predicción, prevención, diagnóstico, tratamiento y control oportunos para el beneficio de la salud de la población humana.
La Dirección de Investigación en Salud Pública del INS nos explica la importancia del ADN y su importancia para la salud de la humanidad.
¿Qué es el ADN?
El ADN es la molécula basal de información para la vida, en su secuencia están codificadas todas las instrucciones para que un organismo realice todas sus funciones, pueda crecer y multiplicarse. También tiene la memoria evolutiva de un organismo, de donde viene y como está relacionado con otros.
Considerado como la partícula de la vida, contiene la información genética que define el desarrollo, funcionamiento y características de los seres vivos, incluidos los microorganismos. Compuesto por un alfabeto genético de cuatro letras —A (adenina), T (timina), G (guanina) y C (citosina)—, el ADN es esencial no solo para entender la vida, sino también para aplicarlo en campos tan diversos como la salud, la agricultura, el medio ambiente y la industria.
“Para el INS Investigar el ADN de los microorganismos es una tarea muy importante que realizan algunos científicos. Mirando de cerca la información del ADN de virus, parásitos, hongos y bacterias de interés en salud pública es posible detectar y estudiar como cambian en el tiempo, conocer cuál es el mejor medicamento para combatirlos, caracterizar un brote o la aparición de una enfermedad desconocida. El conocimiento del ADN de los microorganismos es fundamental en todas las fases de atención en salud, desde el diagnóstico hasta el tratamiento, así como en la prevención, para desarrollar las vacunas es fundamental conocer el ADN del microorganismo", comentan Maria Luz Gunturiz, Carlos Franco, investigadores del INS, y Johana Hernández, directora (e) de investigación del INS.
Los Microorganismos y ADN son una herramienta de precisión. Los avances en biología molecular han revolucionado el estudio de microorganismos, permitiendo su identificación, clasificación y análisis con un nivel de detalle sin precedentes.
Las técnicas como la PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa), la secuenciación de ADN, los microarrays y la metagenómica permiten analizar el genoma microbiano con gran precisión, sin necesidad de cultivarlos en laboratorio.
La secuenciación del gen ARNr 16S, por ejemplo, permite identificar especies bacterianas de forma muy precisa, mientras que la PCR facilita la detección rápida de patógenos en muestras clínicas como lo vivimos en la pandemia de COVID-19. Estas herramientas son fundamentales en la investigación de enfermedades infecciosas, el desarrollo de vacunas y terapias como antibióticos y vacunas, entre otros.
¿Cómo se realiza la Identificación molecular?
La identificación molecular de microorganismos se lleva a cabo en múltiples etapas: desde la obtención de cultivos puros, extracción del material genético como el ADN, amplificación mediante PCR, visualización mediante electroforesis, secuenciación y su análisis bioinformático. Este proceso permita la identificación rápida, precisa y confiable, lo cual es esencial para el diagnóstico oportuno de las enfermedades infecciosas, y para el uso de los microorganismos en procesos industriales o ambientales.
Aplicaciones que impactan el mundo
- En salud, el análisis del ADN microbiano permite diagnósticos más rápidos y precisos, y contribuye al desarrollo de tratamientos personalizados.
- En agricultura, se aprovecha para mejorar cultivos, controlar plagas y conservar suelos.
- En medio ambiente, se utiliza para estudiar ecosistemas microbianos y aplicar soluciones biotecnológicas en la descontaminación.
- En la industria, los microorganismos identificados y modificados genéticamente permiten innovaciones en alimentos, cosméticos, fármacos y bioenergía.