Perú se destaca como el primer productor de fibra de camélidos, al contar con el 87% de la población mundial, superando los 4.3 millones de ejemplares. En este contexto, un equipo de científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) impulsa un proyecto de secuenciación genética con 1.500 alpacas en Puno con el propósito de optimizar la calidad de su fibra y fortalecer la industria textil peruana.
Denominada ‘producto bandera’ desde 2004, la fibra de alpaca es una de las más finas del mundo y supera en calidad a la de cachemir y a la lana de oveja, por lo que es altamente valorada y solicitada en las tiendas más exclusivas del extranjero por su extrema suavidad, calidad, resistencia y autenticidad. De acuerdo con reportes a nivel nacional, cada año se exporta cerca de 200 millones de dólares en productos basados en fibra, tejidos, prendas y otros artículos derivados de este camélido, principalmente a Estados Unidos, Europa y Asia.
Con el objetivo de seguir impulsando el sector textil peruano, MGI Tech Co., Ltd. (“MGI”), empresa comprometida con la creación de herramientas y tecnologías básicas que impulsan la innovación en las ciencias de la vida, junto a la Universidad Agraria de La Molina (UNALM) e Inca Tops, promueven la investigación genética de 1,500 alpacas de Puno, en las que se estudia su ácido desoxirribonucleico (ADN) para identificar marcadores moleculares en sus genomas, y así optimizar la calidad y finura de su fibra y rescatar sus colores naturales.
La implementación de la genómica en la industria alpaquera brinda diversos beneficios, como mejorar la calidad de la fibra de alpaca e impulsar el desarrollo de 120 mil familias de productores de las zonas altoandinas del país.
Tras establecer una alianza estratégica con MGI Tech, los investigadores han asumido el reto de adaptar la fibra de alpaca a los parámetros de calidad que exigen la industrias textil y de la moda a nivel mundial, tales como la comodidad, elasticidad, suavidad, uniformidad y finura. El nivel de este último atributo, según el experto, está asociado a la medulación, un indicador que alude a la presencia de la médula, un canal celular que se encuentra al interior de cada fibra y que, según el volumen que ocupa, incide directamente en el confort y propiedad termorreguladora de la prenda producida.
Cómo se recolectan las muestras de ADN?
Los investigadores usan kits comerciales para extraer el ADN y luego evaluar su calidad bajo criterios como una buena concentración e índice de integridad. El primero es una medida de la cantidad de ADN en un microlitro de solución, que implica la separación del ADN de los componentes de la reacción in vitro, o de los fragmentos de gel de agarosa. En tanto, la integridad se define como la ausencia de roturas tanto de una o dos hebras como de la ausencia de modificaciones de nucleótidos en el ADN
Un requisito para el análisis genómico es que el material genético debe permanecer íntegro, es decir, sus cadenas que se enroscan y forman un espiral parecido a una escalera de caracol deben estar juntas en todo momento. Una vez enviados al laboratorio de Sao Paulo, el personal técnico realiza una secuenciación de baja profundidad del ADN con diversos equipos, principalmente los secuenciadores de ADN, que ayudan a determinar el orden de los cuatro componentes básicos químicos, llamados (‘bases’) que forman la molécula de ADN: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).
La secuenciación del genoma de baja cobertura se refiere a la secuenciación de un genoma a una profundidad relativamente baja, lo que generalmente resulta en una cobertura incompleta de todo el genoma.
El protocolo de secuenciación genética también incluye la creación de una biblioteca de ADN, que consisten en una colección de clones de vectores que contienen fragmentos de DNA y es diseñada de tal manera que, mediante un determinado sistema de selección, se pueden llegar a separar los clones de interés. En otras palabras, se trata de una representación de todo el conjunto de ADN.
Para garantizar una buena integridad y concentración del ADN, se debe cumplir con un estricto protocolo de seguridad desde la extracción del tejido hasta la refrigeración para su conservación, debido a la distancia entre Puno y Lima, donde se encuentra el campus de la UNALM.
En cuanto al índice de integridad, el doctor indicó que su equipo de investigación sigue afinando algunas técnicas para lograr secuenciar un ADN más puro, entre ellas: lavados; centrifugación y una serie de reactivos químicos que incluyen mezclas con detergentes, proteínas o enzimas. “Como se sabe, el ADN está dentro del ADN nuclear. Por ello, primero hay que romperla para liberar las células, y luego rompemos la membrana celular y la membrana nuclear. En palabras sencillas, el ADN tiene proteínas que le ayudan a estar empaquetado. Entonces, hay que quitar las proteínas y disolverlas para que solo quede el ADN solo purificado”, explicó el doctor.
Tanto en laboratorios de la UNALM como en los de instituciones aliadas, los investigadores trabajan con pequeños volúmenes de material genético—del orden de 100 microlitros, en promedio—, por lo que precisan de los siguientes instrumentos: centrífugas, microcentrífugas, micropipetas (para absorber y transferir pequeños volúmenes de líquidos), un vortex (para mezclar los reactivos químicos con el ADN), y un termoblock (un equipo para calentar muestras en diferentes contenedores o tubos sin utilizar líquidos).
Para garantizar la calidad del ADN se utilizó el NanoDrop One, un espectrofotómetro UV-VIS de barrido espectral. Este instrumento está basado en fluorometría, un método de análisis por el cual se mide la intensidad de la radiación que emite un material fluorescente al ser excitado con luz ultravioleta.
Por otro lado, para medir la integridad del ADN se ha empezado a usar recientemente un TapeStation, una plataforma de electroforesis automatizada económica y de bajo rendimiento para el control de calidad de muestras de ácidos nucleicos. Este dispositivo ofrece una alternativa automatizada a la electroforesis en gel tradicional, lo que permite a los investigadores analizar la cantidad y el tamaño de muestras de ADN o ARN de tan solo unos pocos microlitros.
A la fecha, la investigación se viene realizando en la Facultad de Zootecnia de la UNALM, en colaboración con el Programa de Mejoramiento animal y el Instituto de Bioquímica y Biología Molecular, con el fin de promover acciones conjuntas para incrementar el conocimiento sobre la genética de la fibra de alpaca y otros recursos naturales del Perú.
Con información de la Agencia Andina.
