La aparición del SARS-CoV-2, el virus responsable de la COVID-19 a escala planetaria se ha convertido en el principal problema que enfrenta la humanidad en los últimos meses, convirtiéndose en una peligrosa pandemia. Sus efectos en la población mundial ha trastocado la aparente “normalidad” a la que nos hemos acostumbrado en las últimas décadas con base en supuestas bondades que ofrece la modernidad y la sensación de bienestar impuesto por las grandes potencias del mundo.
Fotografía / Prensa Mincyt
La fácil propagación y los efectos letales del virus en los seres humanos han sometido a todos los países del mundo a imponer medidas drásticas de confinamiento sobre la población como medida de prevención, comprometiendo seriamente la estabilidad económica, social, política y emocional de sus habitantes. Esta nueva realidad ha comenzado a desnudar las carencias y profundizar las desigualdades de las diferentes divisiones geográficas a nivel mundial, generando así una discusión profunda y reflexiva de los diferentes paradigmas y realidades impuestos por los modelos políticos-ideológicos dominantes.
Esta discusión permea todos los ámbitos y sectores que integran los países, por supuesto la Ciencia y la Tecnología (CyT) no escapa de ella. En particular, en estos momentos de crisis sanitaria comienza un proceso de visibilización y valorización de la CyT, así como su impacto en la toma de decisiones en cuanto a la aplicación de políticas públicas en materia de salud en aras de atender eficientemente la pandemia. Bajo las actuales circunstancias, unido al proceso sistemático de ataques y bloqueo asfixiante a la economía del país han venido a decantar viejas y recurrentes discusiones, debates y puntos de vistas sobre nuestro modelo de CyT, acerca de su potencial impacto en la resolución de problemas país. Algunos temas de discusión tales como: a)Desarrollo e implementación de un modelo endógeno capaz de satisfacer nuestra realidad país, basado en una ciencia “útil y pertinente”; b) Implementar estrategias exitosas para la divulgación y apropiación del conocimiento generado en nuestros centro de investigación; c) Desvinculación entre las investigaciones realizadas y la problemática nacional; d) Desvinculación con el sector productivo público y privado; e) La necesidad de generación de ciclos exitosos para completar los procesos de innovación en productos tangibles desde la investigación básica; e) Priorización y fortalecimiento de áreas de investigación tradicionales e impulso de áreas emergentes; f) Como insertar la CyT como una fuerza motriz fundamental para promover el crecimiento del sector industrial, incorporando un valor agregado en la cadena productiva impactando el PIB nacional, así como muchos otros temas de interés relacionados.
La urgencia sanitaria devenida por la aparición la COVID-19 en el país ha impuesto algunas dinámicas demandantes, que tocan algunos aspectos asociados a los temas antes mencionados, acelerando algunos procesos, decisiones y la imposición de facto de algunas áreas de investigación prioritarias. Así como la búsqueda de soluciones técnico-científicas a la carta o por la demanda de insumos médicos y de laboratorio para enfrentar la actual realidad.
Una vez decretada la pandemia, el Estado Venezolano asumió el tema de manera responsable y decidió crear una comisión asesora multidisciplinaria para evaluar posibles escenarios para el abordaje de la llegada del virus al país. Una necesidad por parte del Consejo Científico fue la convocatoria temprana de los centros de investigación a sumar esfuerzos para minimizar el impacto de la potencial llegada del virus a la geografía nacional. En particular, el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) dada su tradición en investigación, junto a la experiencia acumulada en el área de la Salud por más de 60 años de actividad, generó la convocatoria interna del personal científico especializado en temas relacionados al estudio y manejo de agentes virales y patógenos de alta peligrosidad. De esta forma, se activaron algunas alertas tempranas para abordar el nuevo reto. Una de las primeras acciones tomadas por parte del Ministerio del Poder Popular de Ciencia y Tecnología fue el acondicionamiento de espacios fundamentales para el manejo seguro del virus, como son los laboratorios de bioseguridad tipo P3 y P2, ubicados en el Centro de Microbiología. Espacios que son vitales para el soporte y apoyo al Instituto Nacional de Higiene (INH), ente rector certificado para llevar a cabo el diagnóstico de los casos contagiados. Apoyo que se ha dado en el pasado en el manejo de otros brotes de patógenos y enfermedades que han surgido en el país.
La aparición de los primeros registros de contagiados por la COVID-19 y el decreto de cuarentena nacional, generó un cambio radical en las actividades que comúnmente se desarrollan en el IVIC. Estas condiciones llevo a la incubación de una serie de experiencias de construcción colectiva, que son en esta oportunidad resaltadas como interesantes contribuciones para la discusión compartida, que pueden ser tomadas como experiencias pilotos para su análisis y replicación para el período post-pandemia, como un potencial modelo que viene aterrizar parte de los análisis y precisiones hechos durante la construcción de un nuevo modelo de CyT.
La crisis generada por la emergencia sanitaria definitivamente ha impulsado e impuesto un amplio abanico de posibilidades para la innovación, desarrollo, surgimiento de nuevas líneas de investigación y nuevos productos, así como la aparición de nuevos emprendimientos tecnológicos.
Unos de los primeros logros de esta nueva realidad, fue la participación espontánea de especialistas en abordar una serie de temáticas, más allá de las áreas de trabajo habituales de sus líneas de investigación, consolidando grupos de trabajo multidisciplinarios, transdisciplinarios e interinstitucionales. Un segundo logro, fue la aparición de proyectos estructurantes de alto impacto en diferentes áreas. En tiempos de normalidad amalgamar esta amplia diversidad en equipos de trabajo resulta una tarea ardua y compleja, puesto que convencionalmente cualquier concreción pasa por la burocracia que imponen la firma de convenios interinstitucionales.
El aislamiento geográfico que ofrece las instalaciones del IVIC, en combinación con la presencia permanente de personal científico, que normalmente está confinado en sus residencias y la reducción de la movilidad del personal en estos meses, permitió la posibilidad de contar con equipos de trabajo disponibles los 7 días de la semana, minimizando las distracciones y limitaciones impuestas por los horarios de una jornada de trabajo convencional. Estas condiciones sobrevenidas han generado algunos resultados importantes de manera mucho más eficientes y expedita que en tiempos de ¨normalidad¨.
A continuación se describen algunas de las experiencias y oportunidades que se han consolidando durante el periodo de la Pandemia:
Conformación de grupos de trabajo formados por investigadores del Centro de Microbiología y otro grupo ubicado en el Centro de Investigación y Tecnología de Materiales ubicado en el IVIC-Zulia, dedicados al modelaje molecular computacional para el estudio de interacciones de potenciales fármacos y productos naturales para la inhibición del SARS-CoV-2. En el caso del grupo de la región Zulia en colaboración con diferentes grupos nacionales e internacionales dio inicio a una nueva línea de investigación en base a herramientas de la Biofísica computacional para el diseño de biofármacos novedosos y potencial evaluación de la actividad antiviral, en particular para la COVID-19. Este esfuerzo sostenido, ha rendido sus frutos, permitiendo hasta este momento la publicación de 5 artículos científicos en revistas especializadas, incluyendo algunos análisis de medicamentos usados en los protocolos de tratamiento médicos aplicados a los pacientes en las diferentes etapas de la enfermedad. Otros manuscritos con interesantes resultados sobre este tema están siendo sometidos a su evaluación
Role of changes in SARS-CoV-2 spike protein in the interaction with the human ACE2 receptor: An in silico analysis
Molecular Docking and Molecular Dynamic Study of Two Viral Proteins Associated with SARS-CoV-2 with Ivermectin.
Theoretical Molecular Docking Study of the Structural Disruption of the Viral 3CL-Protease of COVID19 Induced by Binding of Capsaicin, Piperine and Curcumin Part 1: A Comparative Study with Chloroquine and Hydrochloroquine Two Antimalaric Drugs.
Unrevealing sequence and structural features of novel coronavirus using in silico approaches: The main protease as molecular target.
Compuestos Fitoquímicos Dirigidos al Bloqueo de la Polimerasa Viral del SARS-CoV-2 Causante del COVID-19: un Análisis Comparativo de Funciones de Puntuación para Acoplamientos con Interés Biomédico.
El Centro de Microbiología se ha abocado al estudio de la secuenciación de algunas variantes del virus circulante en el país, logrando la identificación del genoma de 4 variantes. Estos análisis lograron rebatir un estudio realizado en el exterior no autorizado, y descartar la suposición de una variante circulante de mayor letalidad en el país. Asimismo, el personal del centro en conjunto con otros profesionales egresados de dicho Centro, en coordinación con el personal del INH y liderado personalmente por nuestra Ministra Gabriela Jiménez, asistieron a la implementación de un laboratorio de diagnóstico móvil en el estado Táchira, con el objetivo de atender los connacionales que estaban regresando de manera masiva desde algunos países del Sur, a través del paso fronterizo por Cúcuta, como consecuencia de la discriminación, la xenofobia y maltrato de nuestros compatriotas en estos países. La puesta en marcha de este laboratorio ha sido fundamental para la contención del virus en la región andina y su potencial impacto en el país.
Fotografía / Archivo IVIC
Fotografía / Archivo IVIC
Con la finalidad de ampliar la capacidad de diagnóstico de la COVID-19, el Estado Venezolano ha incorporado 5 robots que han sido suministrados a través de la colaboración internacional con China. Uno de ellos ha sido instalado en el Centro de Microbiología y su personal ha completado su entrenamiento para colaborar con la capacidad de análisis del INH, colocando a punto los procesos para iniciar el procesamiento de muestras provenientes de diferentes entidades geográficas del país. Este centro representa la tercera estación de soporte certificada para el diagnóstico molecular a través de pruebas de PCR (por sus siglas en Inglés, Polimerase Chain Reactions), con lo cual se fortalece la plataforma para la detección oportuna y confiable de los pacientes contagiados por el virus. Para la demandante actividad de este espacio se han incorporado nuevos integrantes desde otros centros del IVIC y de otras instituciones como el IDEA, INH y la UCV.
Fotografía / Archivo IVIC
Otra área iniciada en este Centro de Investigación está orientada a la replicación del virus SARS-CoV-2 en condiciones controladas, con el objetivo de realizar ensayos de actividad antiviral in vitro, de algunas moléculas sintéticas o productos naturales aislados con propiedades probadas en la inhibición de otros virus. Estos ensayos, junto a los estudios de modelaje molecular pueden complementarse y fortalecer los estudios de manera teórico-experimental sobre relaciones estructura-actividad de las moléculas evaluadas, lo que permitirá identificar de manera más eficiente algunos blancos terapéuticos con potencial actividad anti-COVID-19.
Otra realidad impuesta, es la necesidad de insumos para la protección de personas y en particular para la protección del personal que se encuentra en la primera línea del combate del virus. En esta dirección, la articulación del Consejo Científico del Estado Bolivariano de Miranda, en colaboración con la empresa privada FAB-LAB Caracas y el Centro de Física lograron activar tecnologías digitales emergentes para el diseño y fabricación de escudos faciales. Inicialmente, se emplearon métodos de impresión 3D y luego el uso de una cortadora láser que incrementó la capacidad de producción diaria de los escudos entre 100 a 150 unidades por día. Estos insumos de bioseguridad han sido donados oportunamente a algunas instituciones del sector Salud y de las Fuerzas Armadas que están prestando su colaboración en los diferentes operativos de control de movilización de la población.
Fotografía / Archivo IVIC
Fotografía / Audiovisuales IVIC
En paralelo, el IVIC colocó a disposición del Ministerio del Poder Popular para las Comunas las facilidades de la planta de irradiación Pegamma, para la esterilización de tapabocas descartables, fabricados por diferentes unidades de producción social. Esta facilidad ha permitido la esterilización hasta el momento de más de 1.500.000 unidades que han sido distribuidas a nivel nacional. De esta forma, se aseguró la distribución gratuita de tapabocas estériles libres de la contaminación de cualquier microorganismo patógeno.
Fotografía / Audiovisuales IVIC
Por otro lado, unos de los síntomas más preocupantes en las personas contagiadas por la COVID-19, es el desarrollo de cuadros de insuficiencia respiratoria, el cual compromete la capacidad natural de respirar de dichos pacientes y representa unos de los síntomas más graves producidos por el virus. En consecuencia, dependiendo del nivel de la insuficiencia, se requiere del apoyo o soporte asistido de ventilación mecánica. Este soporte resulta vital en los pacientes más complicados, donde su uso puede significar la recuperación o el deceso del paciente. Dada la tasa alta de contagios de la COVID-19 y el número limitado de respiradores disponibles en la red de centros de salud tanto públicos como privados, y la baja disponibilidad de unidades a nivel mundial por parte de los proveedores de estos dispositivos. En este contexto, el diseño y fabricación de respiradores mecánicos se ha convertido en un tema de alta prioridad para los diferentes países a la hora de enfrentar con éxito la pandemia.
En este sentido, se ha constituido un grupo de trabajo integrado por Ingenieros en Electrónica, Mecánica, Instrumentación y Mecatrónica que han venido desarrollando dos propuestas de ventiladores de bajo costo: La primera basada en el concepto del AMBU (por sus siglas en Inglés Airway Mask Bag Unit), la segunda a partir del uso de electroválvulas para el control del flujo de aire suministrado al paciente. La combinación de las experiencias individuales en cada una de sus áreas ha conducido a la construcción colectiva de una curva ascendente de conocimiento e innovación constante en un periodo de tiempo corto. El aprendizaje alcanzado del grupo a través del conocimiento, producto del análisis o reingeniería inversa de prototipos liberados o de productos comerciales, condujo en tiempo record la construcción, mejora y evolución permanente de algunos modelos básicos de ventiladores, donde la empresa privada ha participado en el acompañamiento de la iniciativa. Esta curva de aprendizaje permitió el desarrollo local de circuitos electrónicos, diseño 3D digital, sistemas de control digital de variables, sensores de presión, sistemas de alarmas, ensamblaje preliminar, etc. Todo esto usando capacidades internas de las unidades de apoyo a la investigación del IVIC: Laboratorios de Electrónica, Mecatrónica, talleres mecánicos del centro de Física y Diseño y Mantenimiento de equipos Científicos (DIMEC) e insumos producto del reciclaje de piezas de equipos desincorporados y algunas donaciones de componentes de la escuela de Física de la Universidad Simón Bolívar.
Fotografía / Archivo IVIC
Fotografía / Archivo IVIC
Este proyecto ha contado desde sus inicios con la asesoría de médicos intensivistas del Instituto Venezolano de los Seguros Sociales (IVSS), de la Gobernación de Miranda a través de especialistas de la misión médico Cubana y del sector médico de la Comisión Presidencial de Salud. Ambas propuestas han sido presentadas al Presidente de la República y cuenta con el apoyo del MinCyT para el ensamblaje de prototipos finales para iniciar la certificación con miras a un potencial escalamiento del mismo. Adicionalmente, otro prototipo tipo AMBU fue mostrado por las Fuerzas Armadas a través de la industria CAVIM.
Todos estos esfuerzos muestran el potencial y las fortalezas que disponen nuestras instituciones y los sectores privados en aras de impulsar y apoyar nuevas iniciativas productivas no tradicionales a partir de la convocatoria y sinergia necesaria de distintos actores como paso indispensable a la generación de algún grado de independencia y soberanía en el país apalancado por la CyT. En el caso del IVIC el grupo de trabajo se ha consolidado sumando nuevos retos en el área de diseño y fabricación de equipos médicos tales como nebulizadores, equipos de producción de ozono para la desinfección de espacios contaminados, que será registrado como un proyecto de innovación en el marco de la convocatoria realizada por nuestro Ministerio, relacionados con las líneas de investigación de la COVID-19.
Durante este tiempo de cuarentena se ha establecido un grupo multidisciplinario e interdisciplinario conformado por matemáticos, bioestadísticos, epidemiólogos, inmunólogos, físicos, químicos y científicos del área social provenientes de diferentes instituciones (IVIC, USB, UCV, secretaria de Salud y Educación del estado Miranda, Quimbiotec, entre otros), para abordar el modelaje de la pandemia. La finalidad de este grupo se orienta a la posibilidad de evaluar el impacto de las decisiones tomadas por el Ejecutivo y las diferentes dinámicas que afectan la tasa de contagio del virus. Un análisis a profundidad de la data epidemiológica de los pacientes contagiados del estado Miranda, ya arroja algunas conclusiones preliminares de interés. Esto permitirá al grupo proveer algunas recomendaciones y asesorías al Ejecutivo, en el manejo de escenarios en función de algunos factores de control y perturbación que afectan la tasa de contagio. De forma tal, que ayude a fortalecer el manejo exitoso que se viene dando al tratamiento del virus en el país.
Parte del personal técnico de la Institución, ha estado constantemente apoyando labores de mantenimiento, reparación de equipos de algunos centros de salud para mejorar las condiciones de algunos centros asistenciales de salud orientados a la atención de pacientes contagiados con el virus, incluyendo refracciones y apoyo al INH. Algunas actividades se han ejecutado como parte del programa Cayapa Heroica impulsado por el CENDIT, ente adscrito también al MinCyT.
Otras áreas con investigaciones incipientes se han activado desde la Química, los Polímeros, la Nanotecnología y la Biotecnología para la búsqueda de soluciones en el desarrollo de un kit de extracción e identificación del ARN del virus, pruebas rápidas para la detección de pacientes contagiados por el virus, así como otros insumos requeridos en el diagnóstico y tratamiento del virus, están en progreso.
Actividades del Consejo Científico del Estado Bolivariano de Miranda.
En el tema educativo se ha prestado asesoría al grupo encargado de llevar a cabo las segundas Olimpiadas Juveniles de Ciencias en el estado Miranda, las cuales modificaron su tema debido a la aparición del COVID-19, centrando la temática a evaluar en la gestión de manejo de desastres, haciendo énfasis en el caso de la pandemia.
En el tema productivo, el Laboratorio de Ecología de Suelos, Ambiente y Agricultura del IVIC, ha llevado a cabo el análisis de bioinsumos producidos por la empresa FERVIAGROVEN C. A. Finca Quiriquiri, permitiendo su certificación de las propiedades biológicas y químicas para su aplicación en bioensayos en la temporada de siembra durante el ciclo de invierno.
Desde la mesa de trabajo que estudia los aspectos relacionados al tema social se ha llevado a cabo la discusión de escenarios post-pandemia desde diferentes ópticas en lo psico-social, productivo y de soberanía del país.
Finalmente, las diferentes áreas siguen generando conocimiento, producto de la inercia que venían experimentando antes de las medidas de confinamiento decretadas por el Ejecutivo Nacional. Contradictoriamente, a pesar de la crisis generada por el virus y otros problemas serios generados por el bloqueo económico, es muy probable que este año tengamos un repunte de la producción científica de la institución, y el reimpulso de la CyT del país. Asimismo, el fortalecimiento y aparición de nuevas líneas de investigación en combinación con la formación de talento humano especializado en estas temáticas marcarán las actividades post-pandemia en los próximos años. Otro aspecto develado por la crisis, tanto en lo económico como en lo sanitario, es la necesidad inaplazable de integrar todas las formas de saberes, conocimiento y su aplicación, así como a todos los sectores del país: Académicos, autodidactas, ancestrales, innovadores, tecnólogos, empresarios y la organización popular, para poder salir exitosos de la emergencia impuesta por la Pandemia.
Alexander Briceño