El Dr. Juan Carlos Rubilar, investigador del Centro de Genética y Genómica del Instituto de Ciencias e Innovación en Medicina (ICIM) de la Facultad de Medicina Clínica Alemana Universidad del Desarrollo (UDD), presentó recientemente su tesis doctoral titulada «Saccharomyces cerevisiae como modelo para la identificación de genes modificadores de la toxicidad a paraquat». Este trabajo, dirigido por el Dr. Andrés Klein y co-tutorado por el Dr. Francisco Cubillos, se centró en el uso de levaduras para investigar los efectos del paraquat, un herbicida relacionado con la enfermedad de Parkinson.

El paraquat (PQ), ampliamente utilizado en la agricultura, es conocido por su impacto ambiental y su toxicidad en la salud humana. Estudios han señalado su relación con el Parkinson debido a que daña las mitocondrias y genera un exceso de especies reactivas de oxígeno, afectando especialmente a las neuronas dopaminérgicas, esenciales para el control del movimiento.

Avances significativos en el estudio genético

El objetivo principal de la investigación fue identificar genes que influyen en la resistencia o susceptibilidad al paraquat, utilizando herramientas genéticas avanzadas como el análisis de loci de rasgos cuantitativos (QTL) y estudios de asociación del genoma completo (GWAS). Para esto, el Dr. Rubilar colaboró con destacados investigadores, como el Dr. Francisco Cubillos del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBIO) y el Dr. Gianni Liti de la Université Côte d’Azur, donde realizó una pasantía de seis meses.

En los experimentos con levaduras, se cruzaron distintas cepas para obtener «familias» de estudio. Al exponerlas al PQ, algunas mostraron resistencia y otras susceptibilidades, permitiendo identificar un área en el cromosoma 15 con genes clave. Paralelamente, con una colección de más de 1.000 cepas de levaduras, se confirmó la implicancia del mismo cromosoma. Ambos enfoques señalaron como candidato principal el gen NRT1, que en levaduras es un transportador de ribósido de nicotinamida (NR), un derivado de la vitamina B3.

Potencial terapéutico para humanos

Aunque el gen NRT1 no existe en humanos, sí lo hace la vía metabólica relacionada. Al suplementar con NR las levaduras expuestas a PQ, se observó una notable reducción en los efectos tóxicos del herbicida. Este hallazgo se replicó con éxito en neuronas dopaminérgicas humanas cultivadas en laboratorio, en colaboración con la investigadora Michela Deleidi del Institut Imagine de París.

El NR es un precursor del NAD+, una molécula clave en procesos como la reparación del ADN, la respuesta antioxidante y el envejecimiento celular. Según el Dr. Rubilar, los resultados de su investigación representan un primer paso hacia la prevención de enfermedades neurodegenerativas inducidas por herbicidas como el paraquat, abriendo también la posibilidad de proteger a personas expuestas a otros compuestos tóxicos similares.

La tesis doctoral del Dr. Rubilar fue evaluada con distinción, marcando un hito en la búsqueda de soluciones innovadoras frente a los desafíos de la salud pública y la toxicología ambiental.