Cada 20 de abril se conmemora el Día Internacional del Cannabis, un día que se ha consolidado como una oportunidad para promover un abordaje informado sobre esta planta desde la perspectiva de la salud y la ciencia.

Con el paso del tiempo, el uso del cannabis ha demostrado muy buenos resultados en relación con determinadas condiciones clínicas. No obstante, es necesario continuar desarrollando estudios que permitan establecer con mayor precisión su eficacia, seguridad, dosis y formas de administración. En este contexto, el sistema científico-tecnológico cumple un rol central en la generación de conocimiento riguroso que permita evaluar sus efectos, beneficios y riesgos.

La sanción de la Ley 27.350 en el año 2017 en nuestro país, habilitó la investigación médica y científica sobbre el cannabis y sus derivados, así como el acceso regulado para uso medicinal. Este marco normativo ha impulsado nuevas líneas de investigación en instituciones públicas, orientadas a profundizar el conocimiento sobre los mecanismos de acción de los cannabinoides y sus posibles aplicaciones en salud.

En este escenario, instituciones como el Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (HEM, CONICET-UNCUYO) contribuyen desde la generación de conocimiento básico y aplicado, posicionándose como una herramienta fundamental para enriquecer el debate social, alejándolo de simplificaciones y promoviendo enfoques basados en evidencia, salud pública y responsabilidad. 

Investigaciones sobre cannabis en el IHEM

Un servicio tecnológico de alto nivel (STAN) que permite transformar la planta en resina 

En Mendoza hay pocos actores que puedan procesar la planta para generar aceites y resinas de alta calidad. El objetivo de este servicio es atender las necesidades que hay en la materia con la tecnología y el conocimiento que existen en el instituto.

“La evidencia científica sobre los usos de compuestos derivados de la planta de cannabis en distintas aplicaciones viene creciendo a ritmo sostenido. Pero una de las falencias que se observa en esa tendencia es que en la mayoría de los estudios se usan compuestos únicos aislados. Paralelamente, se va generando evidencia, que la utilización de extractos que incluyen múltiples compuestos de la planta posee un mayor efecto, a más bajas dosis y con menos efectos adversos en los tratamientos usados, lo que se denomina efecto séquito”, comenta Milton Aguilera, investigador del CONICET en el IHEM, integrante del equipo de trabajo que presta este servicio.

“Esta realidad hace que sea interesante ahondar en el estudio de este tipo de extractos, lo que cobra aún más relevancia en Mendoza, provincia que se quiere posicionar como productora y donde ya existen múltiples emprendimientos bajo los permisos de fitomejorador, los cuales vienen haciendo un excelente trabajo en generar variedades con características particulares dependientes de la región”, agrega.

De esta forma, los datos que se obtienen no solo aportan al conocimiento general de los efectos del cannabis de uso medicinal, sino que también le generan un valor agregado a los desarrollos realizados por productores locales. Y, desde la perspectiva de los pacientes, les da la tranquilidad de con productos locales que han sido estudiados en profundidad. 

Laboratorio de cannabioides y biología espermática

El laboratorio a cargo de la investigadora Celeste Ruete lleva adelante una línea de investigación que aborda el estudio del potencial terapéutico de compuestos derivados de Cannabis sativa en medicina regenerativa. Están desarrollando sus trabajos en el marco de dos proyectos, por un lado uno titulado “Potencial terapéutico de Cannabis sativa en medicina regenerativa de la piel» y, por el otro, “Potencial terapéutico del secretoma de células madre mesenquimales tratadas con Cannabis sativa en la cicatrización de heridas».

“Nuestro trabajo busca comprender cómo estos compuestos actúan sobre células humanas implicadas en la reparación de tejidos y cómo pueden potenciar las propiedades regenerativas de células madre mesenquimales y de su secretoma”, explica Ruete. “A través de un enfoque experimental, investigamos los mecanismos celulares y moleculares involucrados en procesos como la angiogénesis, la respuesta al estrés oxidativo y la cicatrización de heridas, con el objetivo de aportar evidencia científica para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas con proyección biomédica”, concluye la científica.

¿Por qué se estudia a las especies que tienen la capacidad de regenerar completa e ilimitadamente sus tejidos? “Pues porque nosotros no la tenemos”, sentencia Natalia Lavalle, física y autora de una reciente investigación que explora los mecanismos de este singular proceso biológico, y de la que participó como becaria del CONICET en el Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLYSIB, CONICET-UNLP).

“Conocer cómo es posible para algunos organismos reparar y restaurar la función y estructura de un órgano u otra parte del cuerpo dañada es el primer paso fundamental para saber si es una característica que los seres humanos alguna vez tuvimos pero perdimos con la evolución, y si eventualmente persiste en nuestro ADN y hay alguna forma de recuperarla”, explica la científica en referencia al sentido que guía el estudio, publicado en la revista Journal of Theoretical Biology.

Pocos animales son utilizados como modelos para las investigaciones en este tema. Algunos ejemplos son el axolotl, un anfibio con cola que habita aguas dulces de baja profundidad en México; la planaria, un gusano acuático de río y mar presente en todo el mundo; y el pez cebra, una especie tropical originaria de Asia y protagonista de este trabajo. Dueño de la asombrosa capacidad de regenerar partes del cuerpo como corazón, cerebro o aletas, en este caso el estudio se centró en la posibilidad de regeneración de los neuromastos, órganos sensoriales que le sirven para detectar movimientos y vibraciones. “Por su función, podríamos decir que es parecido a nuestro oído interno, y esto es muy interesante porque los humanos no podemos recuperar la audición si sufrimos allí algún daño. Nuestra investigación ayuda a entender cómo se activa la respuesta regenerativa y, lo más importante, cuándo y por qué se detiene”, explica Lavalle.

Los seres humanos podemos regenerar piel o el hígado en cierta medida, es decir que guardamos algunas propiedades regenerativas, pero mayormente el organismo elige otro proceso biológico de reparación: la cicatrización. El caso del pez cebra resulta atractivo porque guarda en su ADN un gran porcentaje de similitudes con el nuestro. Entonces, por qué algunos tanto y otros tan poco, sería el interrogante. “Muchos de los mecanismos moleculares que operan en este animal han sido identificados en otras especies, entre ellas la nuestra. De todas formas, no hay un perfil claro en el árbol filogenético que permita esclarecer estas diferencias, y para intentar explicarlas hay un interés creciente por comprender aspectos que van más allá de lo evolutivo e involucran a la física, como hacemos en este trabajo”, señala Osvaldo Chara, líder del proyecto y ex investigador del CONICET en el IFLYSIB con lugar de trabajo actual en la Universidad de Nottingham, Reino Unido.

La investigación consistió en dos partes: una experimental, llevada adelante en la Unidad de Biología Sensorial y Organogénesis del Centro Helmholtz en Múnich, Alemania, donde se intervino a larvas de pez cebra con un láser, y otra teórica, con el desarrollo en el IFLYSIB de modelos computaciones que pudieran reproducir y explicar lo observado en el laboratorio. “Las primeras pruebas mostraron que el animal tiene la propiedad de recuperar el órgano dañado hasta en un 90 por ciento tanto en funcionalidad como en tamaño en el término de una semana”, cuenta Lavalle. A lo largo de una línea a cada lateral del cuerpo de los individuos adultos, los neuromastos se disponen de a varias decenas compuestos por entre 60 y 70 células cada uno capaces de volver a formarse a sí mismas por completo desde un mínimo de 4 a 10 que queden sanas.

Con una apariencia de disco plano similar a una escarapela, los neuromastos están formados por tres tipos celulares: las del centro, llamadas ciliadas o hair cells, que son las sensoriales con capacidad de detectar las vibraciones de su entorno para que el cerebro las interprete; las que rodean a esas, denominadas sustentaculares; y las que están en la parte periférica del círculo, conocidas como células de manto o mantle. “Mientras que las primeras no pueden auto renovarse, las dos últimas sí tienen la capacidad de hacerlo. Pero las sustentaculares son las más interesantes: cuando quedan pocas –en este caso producto de una ablación–, se vuelven pluripotentes; esto es, adquieren la misma característica que tienen las células madre y pueden generar los tres tipos celulares, con lo cual pueden reconstruir el órgano completo.

“Una vez que tuvimos esa información sobre lo observado en el laboratorio, nos propusimos recrear el proceso completo para poder verlo en detalle y responder a los interrogantes que se presentaban: qué señales intervienen, en qué momento las células comienzan a dividirse, cómo saben qué forma y tamaño exactos deben darle al órgano, en qué posición tienen que ubicarse, hasta cuándo continúan la proliferación”, explica Lavalle, y aquí entraron en juego las simulaciones computacionales desarrolladas con el objetivo de observar los mecanismos en tiempo real. “Es muy complejo; hay que diseñar el tejido celular del neuromasto en la computadora introduciendo todas las variables involucradas, los mismos parámetros y valores, e ir repitiendo cada uno de los experimentos prácticos realizados para que sea lo más representativo posible”, añade la especialista.

Luego de múltiples simulaciones, el equipo de investigación encontró que el mecanismo más acertado por el cual el pez cebra estaría regenerando su neuromasto es uno basado en “contar vecinos”, en palabras de los propios expertos, y que consiste en detectar células próximas de su mismo tipo. “Básicamente, vimos que la injuria del tejido desencadena una respuesta proliferativa que se detiene solamente cuando las células que dividen se dan cuenta de que están rodeadas de determinada cantidad de vecinas iguales a ellas, concretamente cuando se tocan con otras tres”, indica Chara. “La llamamos señal de detección local, y va en línea con lo más simple de la biología: las células funcionan y se orientan en estrecha relación con su entorno, y naturalmente tienden a volver a esas condiciones. Cuando notan que algo ha cambiado, comienzan a dividirse hasta volver a la comodidad que les daba estar membrana con membrana con igual número de células que había antes del daño”, detalla Lavalle.

Con este mecanismo, los neuromastos simulados alcanzaron idéntica cantidad, forma y tamaño celular que lo observado experimentalmente en las larvas del pez. Y no solo eso: la regeneración también ocurrió al mismo ritmo y se completó, al igual que en los experimentos, en el término de siete días. “Realmente es una explicación sencilla la que encontramos, y muy natural”, apunta Lavalle, y continúa: “Según la teoría de la evolución, los humanos venimos de los anfibios, por ende hemos perdido muchísimas adaptaciones a medida que dejaron de ser útiles. Pero el ADN contiene toda nuestra historia, y por qué no pensar que este mecanismo pueda estar intrínseco y, en algún momento, de la mano de los aportes científicos que van sumando conocimiento, se descubra cómo estimularlo o despertarlo y esa sea la primera puerta a la posibilidad de recuperar la audición en personas que la han perdido”.

El lanzamiento Artemis II, la primera misión espacial tripulada alrededor de la Luna desde 1972, el pasado 1 de abril en Cabo Cañaveral, suscitó un enorme interés mundial. Junto a la misión central, liderada por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de los Estados Unidos), cuatro satélites desarrollados en otros países acompañaron la partida de la nave principal, Oríon, con el propósito de cumplir objetivos complementarios. Entre estos instrumentos, se encuentra ATENEA, diseñado y construido íntegramente en Argentina por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) y diferentes instituciones del sistema de ciencia y técnica argentino, entre las que se encuentra el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, CONICET-CIC-UNLP), dirigido por el investigador superior del CONICET Gustavo Esteban Romero.

ATENEA es lo que en las misiones especiales se conoce como una secondary payload o carga útil secundaria, es decir, un pequeño satélite o dispositivo de menor tamaño que viaja al espacio en una nave cuyo lanzamiento está financiado por otra entidad. El proyecto tuvo como punto de partida la invitación de la NASA a la Argentina para presentar una propuesta que compitiera por un espacio entre los cuatro disponibles. ATENEA fue seleccionada entre unas 60 propuestas de las agencias espaciales de diversos países. Los otros países que contribuyeron con cargas secundarias fueron Arabia Saudita, Corea del Sur, y Alemania.

ATENEA está diseñado como una demostración tecnológica, con el objetivo de probar cargas útiles y sistemas espaciales innovadores. De esta manera se busca fortalecer las capacidades nacionales en diseño, integración y operación de satélites, además de servir como plataforma de formación para jóvenes ingenieros y estudiantes. Los objetivos específicos del proyecto son: diseñar procesos y organizar equipos multidisciplinarios para la ejecución rápida y de bajo costo de misiones satelitales; validar los procesos de ensamblaje, integración y ensayos para plataformas CubeSat; medir las dosis de radiación desde la órbita terrestre baja hasta el espacio profundo para mejorar los diseños basados en componentes comerciales; testear Fotomultiplicadores de Silicio (SiPM), para mediciones de fotones en el espectro visible; relevar datos de GPS para optimizar maniobras en órbitas de transferencia geostacionaria y cislunares; validar de enlaces de comunicación para futuras exploraciones del espacio profundo y fomentar los esfuerzos de colaboración entre CONAE y la NASA dentro del programa Artemis.

El satélite argentino es un CubeSat, lo que significa que tiene un formato y tamaño estandarizado. Está formado por 12 cubos de 10x10x10 cm. En total es un instrumento de unos 20x20x30 cm, con el aspecto de una caja. Estos cubos albergan la electrónica y los sistemas que le permiten al instrumento funcionar. “El instrumento es un demostrador tecnológico que probó un sistema de comunicaciones para espacio profundo, muy lejos de la tierra, del tipo GPS pero más potente, y que midió radiación cósmica a esas distancias, lo que permitirá mejorar la electrónica de los futuros sistemas para que no se degraden rápidamente”, explica Romero.

Equipos argentinos involucrado y el rol del IAR

Además de los equipos de la CONAE y del IAR, los grupos argentinos involucrados en el desarrollo de ATENEA pertenecen a las facultades de ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y de la Universidad de Buenos Aires (UBA), la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la empresa Veng, S.A.

El rol del equipo del IAR fue realizar la validación electromagnética del sistema de antenas del satélite, esencial para su comunicación y una de las experiencias tecnológicas que se querían realizar. Para ello, diseñó y construyó un modelo de ingeniería (dummy) del satélite, que permitió analizar el comportamiento electromagnético del sistema. La validación se realizó mediante simulaciones electromagnéticas y mediciones en un recinto especial llamado cámara anecoica, que es una facilidad única del IAR. Una vez que se aseguró que toda la electrónica fuera correcta, se evaluó el modelo final (el que finalmente voló).

“Estas actividades permitieron verificar el desempeño del sistema en condiciones representativas de las que encontraría el instrumento en el espacio. Gracias a esto las comunicaciones ocurrieron sin problemas durante la misión”, afirma Romero.

Por otro lado, el IAR desarrolló una estación terrena propia para poder seguir y detectar a ATENEA en su viaje desde 70 mil km hacia la Tierra. Esa estación, la única en su tipo del CONICET, está disponible ahora para futuras misiones.

“Mientras duró la misión el equipo del IAR detectó el satélite en forma casi inmediata gracias a su estación terrena, y bajó los datos recabados por los instrumentos. En caso de que hubiese habido problemas de comunicaciones, el IAR hubiera utilizado sus modelos del instrumento para tratar de aportar una solución, cosa que no fue necesaria porque todo marchó de acuerdo a lo esperado. Ya bajados los datos y terminada la misión, ahora se procederá a su análisis”, señala el investigador.

Más allá de la órbita terrestre

El investigador del CONICET destaca que este tipo de misiones permiten a la Argentina acceder al espacio profundo, más allá de la órbita terrestre, donde operan la mayoría de los satélites. Ese espacio es esencial para establecer comunicaciones con las futuras misiones comerciales a la Luna, así como para proveer mejores servicios de comunicaciones a la Tierra.

“Para mí es un gran orgullo dirigir al IAR y a este equipo de gente que puede hacer cosas extraordinarias. Cuando era niño vi el alunizaje en vivo por televisión. Jamás imaginé que de grande dirigiría un instituto que desarrolla cosas que van a la Luna (el IAR, además de ATENEA, desarrolla la antena cislunar LARA). Es un gran orgullo, y una enorme responsabilidad” concluye Romero.

Además de Romero, por parte del IAR, participaron del proyecto: Leandro García (Responsable de Tecnología), Martín Salibe (Responsable de Transferencia de Tecnología y Vinculación), Guillermo Gancio (Responsable del Observatorio), Elías Fliger, Julián Galván, Daniel Latorraca, Darío Capucchio, Luis Ferrufino, Pablo Alarcón, Santiago Spagnolo, Maximiliano Ali, Nahuel Duarte, Pablo Ottonello, Rubén David Morán Fabra, Matías Contreras, Eliseo Díaz, Ana Evelina Yael Tarcetti, así como Marcos R. Borgetto y Romina Chilese , del sector administrativo.