Entre 1994 y 2008, en 83 países se notificaron más de 92 mil muertes por mesotelioma, un tipo de cáncer alojado en los revestimientos celulares (mesotelio) de ciertos órganos internos: pulmones (pleura), cavidad peritoneal (peritoneo), corazón (pericardio) y testículos. Esta enfermedad se puede manifestar en tres diferentes tipos de tumores malignos de acuerdo con el tipo de células afectadas: mesotelioma epiteliode, sarcomatoide y bifásico.

Aunque su índice de mortalidad es bajo, no es clara la causa de las mutaciones genéticas iniciales que la producen. Se asocia a la exposición de fibras de asbestos que quedan atrapadas en la pleura y no son removidas por el sistema inmunológico. Transcurren de 30 a 40 años para que un individuo desarrolle la enfermedad (lesión-tumor). Desafortunadamente, la mayoría de los casos son diagnosticados en fases tardías (3 y 4).

Por ello, el doctor Joaquín Zacarías Cabeza, investigador adscrito al Medical Research Council (MRC), en Reino Unido, pretende establecer nuevos marcadores moleculares previos al desarrollo de cáncer de mesotelioma, por medio del estudio de marcas genéticas y epigenéticas cuando las personas están expuestas a diferentes fibras patológicas.

Desde 2015, año en el que se incorporó a la Unidad de Toxicología del MCR y encabeza el programa de Toxicidad de Nanofibras, el egresado en Química Farmacobiología de la BUAP no sólo estudia las fibras de asbestos, sino también diferentes tipos de fibras de nanotubos de carbono.

Aunque las fibras de asbestos fueron prohibidas en los años 70, todavía hay países que utilizan este material por su resistencia al calor y ácidos. En 2017 más de 2 mil 600 personas fueron diagnosticadas con mesotelioma en el Reino Unido y sólo el 7 por ciento sobrevivió por 5 años, después del diagnóstico. La mayoría de los casos es gente entre 60 y 80 años, con mayor incidencia en hombres. Sin embargo, el género y la edad está cambiando en los últimos años, con más casos de mujeres y en edades más tempranas en ambos sexos.

Por otro lado, los nanotubos de carbono son fibras con un diámetro pequeño en nanómetros y pocas micras en longitud. Son utilizados en productos de almacenamiento de energía, automotrices, electrónicos, deportivos, entre otros. En los últimos años, diversos estudios han demostrado que este material produce los mismos efectos que las fibras largas de asbestos.

“En 2017 el laboratorio reportó que las fibras largas de nanotubos de carbono, al igual que las fibras largas de asbestos, producen la enfermedad de mesotelioma, donde la alteración en metilación del DNA del gen supresor de tumor CDKN2A (genes p16 y p19) tiene un papel fundamental. Este estudio abrió la posibilidad de que no sólo las alteraciones genéticas eran las responsables de la enfermedad, sino también las alteraciones epigenéticas podrían tener un papel muy importante en el desarrollo de la enfermedad”, destaca el investigador.

Asimismo, el laboratorio del doctor Zacarías Cabeza ha sido capaz de producir líneas celulares humanas (Mesobank UK) y de ratón, las cuales ayudan a realizar proyectos de mesotelioma en tiempos cortos. “Con el uso del modelo de ratón los datos que se obtienen a la exposición de fibras son muy valiosos en cuestión de tiempo y con datos en diferentes estadios de la enfermedad”.

Actualmente, diversas compañías internacionales le proporcionan sus nanomateriales para su investigación y que estos sean aptos para su uso. En colaboración con hospitales, Mesothelioma Research Network (MRN) y otras instituciones realiza estudios multidiciplinarios con muestras de pacientes para esclarecer los mecanismos que llevan desde una inflamación crónica a la enfermedad de mesotelioma.

Uno de los cometidos del doctor Joaquín Zacarías, quien dispone de 13 publicaciones científicas de alto impacto, es compartir el conocimiento a niños y jóvenes por medio de charlas, talleres (“I am scientist get me out of here)” y ferias científicas (Big Bang, MRC Festival) para demostrar la importancia de la ciencia y cómo esta afecta la vida diaria. “El desarrollo de la primera infancia no sólo beneficiará a los niños de hoy, sino que tendrá un impacto directo en la estabilidad y prosperidad de las naciones en el futuro”.

Además de la ciencia, se interesa en ayudar a las personas que lo rodean, incluidos sus alumnos. Muestra de ello es su participación en maratones realizados en las ciudades de Birmingham y Leicester con fines de caridad a las asociaciones “Bloodwise” y “LOROS”, para reunir fondos para la investigación de leucemia y pacientes de todo tipo de cáncer. Igualmente, se sumó por tres años consecutivos a las colectas en las calles para reunir fondos para la ciencia.

La travesía científica

Joaquín Zacarías Cabeza, originario del barrio de San Matías, en Cholula, cursó la Maestría en Genética y Biología Molecular en el Cinvestav-IPN, con el doctor Efraín Garrido-Guerrero. Su proyecto fue entender cómo las proteínas del virus de papiloma humano (HPV) modifican la maquinaria transcripcional en los pacientes.

Posteriormente, realizó el Doctorado en Biología Celular y Molecular en la Universidad de Essex en Inglaterra, con el doctor John D. Norton, donde estudió el papel de las proteínas “Helix-Loop-Helix” en el desarrollo celular y el cáncer. Durante su doctorado fue miembro activo de la Sociedad Mexicana en Inglaterra, donde colaboró en el “Journal Club” en la promocion de la lengua española.

Más tarde, realizó estancias posdoctorales en el Centre d'immunologie Marseille Luminy (CIML-INSERM) en Francia, con el doctor Pierre Ferrier, donde estudió la importancia del potenciador beta de TCR durante el desarrollo de los linfocitos T.

En el Kings’ College London, con el profesor Eric So, contribuyó en la optimización de protocolos de epigenética. Mientras en la Universidad de Birmingham, con los profesores Constanze Bonifer y Peter Cockerill, estudió la estructura (marcas epigenéticas) de la cromatina en los pacientes con Leucemia Linfocítica Aguda antes y después del tratamiento, así como durante la recaída del paciente. En esta última ciudad se involucró con asociaciones caritativas y comenzó a impartir clases a estudiantes de Medicina de primer año.

Motivación por la ciencia

El nivel I del Sistema Nacional de Investigadores del Conacyt confiesa que su motivación por una carrera científica surgió en su estancia en la Máxima Casa de Estudios en Puebla. “Cuando estaba en la Universidad me encantaban particularmente los cursos de Fisiología, Química Clínica y Química Orgánica. Tuve la oportunidad de realizar proyectos en estas áreas con mis profesores, ahí me di cuenta que la investigación sería parte de mi vida”.

Zacarías Cabeza, miembro activo de la Sociedad Británica de Toxicología, asevera que su educación universitaria fue fundamental para su desarrollo personal y profesional. Por ejemplo, además de sus clases en la Facultad de Ciencias Químicas, tuvo rotaciones semanales en los diferentes laboratorios del Hospital Universitario para adquirir experiencia en el área clínica.

¿Cuáles son, en su opinión, las fortalezas de la BUAP?

Son muchas las fortalezas de la BUAP. Sin embargo, las más sobresalientes son la disciplina y calidad en los cursos, los laboratorios bien organizados, la buena preparación de los profesores, la colaboración de la Universidad con otras instituciones nacionales e internacionales y, por supuesto, su compromiso con la sociedad.

¿La educación recibida en la Institución contribuyó a su competitividad científica en el extranjero?

La BUAP me dio las herramientas técnicas y la confianza de competir nacionalmente e internacionalmente, porque es una universidad reconocida en el país y en el extranjero. Esa confianza y el conocimiento adquirido hicieron que quisiera continuar mis estudios de maestría y doctorado. Básicamente, esta educación fue el pilar de mi formación como investigador.

“Siempre tenía preguntas”

De no estudiar la Licenciatura en Químico Farmacobiólogo, hubiera sido médico. “Al principio estaba indeciso en qué carrera estudiar. Me gustaba mucho el área de la Medicina, pero igual la investigación. Siempre tuve la inquietud de saber el porqué de las cosas y tratar de responder a mis preguntas. Así que decidí cursar QFB, una carrera que interconecta muy bien ambas áreas”, comenta.

Su madre, ama de casa, y su padre, transportista, respetaron y apoyaron en todo momento su vocación. “Mi madre siempre nos animaba a estudiar; decía que la mayor herencia que nos podría dejar era el estudio para ser una persona preparada y tenía razón. A pesar de que mi padre quería que fuera abogado, siempre nos apoyó en lo que queríamos estudiar. Gracias al apoyo de mis padres soy lo que soy actualmente”.

El doctor Joaquín disfruta cada día dentro y fuera de su laboratorio. Sus películas favoritas son las comedias y de ciencia ficción, le gusta la comida mexicana, viajar y conocer diferentes culturas, correr, practicar basquetbol, tocar la guitarra y leer. Actualmente, su pasatiempo favorito es jugar con su hija de 19 meses.

¿Cuáles son sus planes a futuro?

Tratar de consolidar nuestro laboratorio con más publicaciones de alto impacto. Involucrarme más en la enseñanza en la universidad, para que pueda transmitir mi experiencia a los estudiantes y motivarlos a que sigan adelante. Nosotros también fuimos estudiantes y sabemos que ellos necesitan todo nuestro apoyo.