Estudiante costarricense Marcel Arrieta recibe premio internacional por proyecto de detección de la enfermedad de Lyme

El estudiante Marcel Arrieta Fonseca del Instituto Tecnológico de Costa Rica ganó el premio Judge’s Choice en la iGEM Startups BioHackathon con un proyecto para detectar la enfermedad de Lyme, una infección bacteriana transmitida por garrapatas que, si no se trata a tiempo, puede extenderse a las articulaciones, el corazón y el sistema nervioso.

El joven, de 21 años y oriundo de Birrisito de Paraíso, integró el equipo BOREALIS junto con Ximena Romero, de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla de México, y Jeancarla Padilla, de la Universidad Mayor de San Simón de Bolivia. La propuesta fue distinguida en una competencia internacional centrada en soluciones a problemas reales mediante biología sintética.

Arrieta explicó que los sistemas actuales de detección de la enfermedad de Lyme tienen una tasa de error de entre 40% y 60%. A partir de esa limitación, el equipo diseñó una especie de sensor biológico para identificar si una persona está contagiada.

El proyecto BOREALIS busca detectar la bacteria y mostrar un resultado visual

Según Marcel Arrieta, estudiante de Ingeniería en Biotecnología del Tecnológico de Costa Rica, el sistema propuesto utiliza células modificadas a las que se incorporan receptores sintéticos creados para reconocer a Borrelia burgdorferi, la bacteria causante de la enfermedad.

Arrieta describió así el objetivo del proyecto: “En términos simples, el proyecto BOREALIS se encarga de trabajar con un sistema de detección para la enfermedad de Lyme. La enfermedad de Lyme es transmitida por garrapatas, la misma inserta la bacteria al sistema de las personas y estas personas tienen problemas degenerativos crónicos en el cerebro y en el corazón”.

Sobre el funcionamiento de la propuesta, Arrieta añadió: “Con nuestro proyecto desarrollamos un sistema basado en receptores sintéticos, es decir, antenas que sean capaces de detectar la presencia de la bacteria y saber en qué estado se encuentra la infección. Nosotros vamos a generar, después de la detección, un tipo de estímulo visual que permita a las personas darse cuenta si se encuentran enfermas o no”.

La enfermedad de Lyme es una infección bacteriana que se contrae por la picadura de una garrapata infectada. Al inicio suele causar sarpullido en la piel, fiebre, dolor de cabeza y fatiga, y el tratamiento inmediato favorece una recuperación rápida.

En los Estados Unidos, la causa habitual es la bacteria Borrelia burgdorferi. Se transmite a los humanos por la picadura de garrapatas infectadas, por lo general garrapatas de patas negras o garrapatas de venado, presentes en el noreste, el Atlántico medio, el Alto Medio Oeste y la costa del Pacífico, especialmente en el norte de California.

Estas garrapatas pueden adherirse a cualquier parte del cuerpo, aunque suelen encontrarse en zonas difíciles de ver como la ingle, las axilas y el cuero cabelludo. En general, deben permanecer adheridas más de 24 horas para transmitir la bacteria.

La competencia evaluó ciencia, viabilidad y transferencia tecnológica

La iGEM Startups BioHackathon tenía como objetivo diseñar soluciones innovadoras con biología sintética. Los proyectos se evaluaban por su base científica y por su factibilidad para llegar al mundo real y generar transferencia de tecnología, es decir, convertir una idea surgida en la academia en un emprendimiento con llegada a la industria e impacto en la sociedad.

La competencia se desarrolló de forma virtual, con horarios definidos para talleres, sesiones de networking y espacios de trabajo. Arrieta señaló que ese formato les dio flexibilidad y evitó gastos de transporte y alojamiento, lo que volvió a la experiencia más accesible y concentrada en su propósito.

Para Arrieta, haber sido aceptado en la competencia y luego seleccionado como integrante del equipo ganador también tiene un valor formativo. Sostuvo que este tipo de experiencias les permitió enfrentar situaciones reales, trabajar en equipo y desarrollar habilidades y destrezas profesionales.

Sobre el significado del reconocimiento, Arrieta afirmó: “Ser ganador y representar al TEC es un gran honor y una manera de retribuirle con agradecimiento a esta institución que me ha visto crecer y me ha brindado las herramientas para convertirme en el profesional que alguna vez soñé ser. Este logro representa que la educación pública es la llave del futuro y vale la pena continuar invirtiendo en ella, soy solo uno de los tantos casos de éxito que han sido galardonados a nivel internacional, y confío plenamente en que seguirán siendo muchos más”.

También dejó un mensaje dirigido a quienes comienzan sus estudios universitarios: “Hace cuatro años soñaba con ser el científico que soy hoy, nunca abandonen sus sueños, trabajen y busquen de apoyo en quienes ustedes admiran, tenemos un gran talento en el país y hay espacio para que todos brillemos juntos y alcancemos nuestros sueños”.

Arrieta hizo una mención especial a la profesora Montserrat Jarquín Cordero, directora de la carrera de Biotecnología, y al profesor David García Gómez, fallecido en 2023.

Sobre ambos, dijo: “La profe Monserrat ha sido como una segunda mamá y al profesor David, quien incluso antes de ingresar a la carrera (cuando era estudiante aún del Científico de Cartago) me motivó a perseguir mi sueño de aventurarme en la biología sintética, el ecosistema de iGEM y el desarrollo de proyectos que beneficiaran a la sociedad. El profesor David falleció en 2023, pero dejó una gran huella y motivación en mí, que me sigue acompañando a día de hoy y motivando a alcanzar estas metas”.

Por su parte, Montserrat Jarquín Cordero, directora de la carrera de Ingeniería en Biotecnología, valoró el premio obtenido por el estudiante. “Marcel, es un estudiante muy capaz y todo lo que se propone lo logra. Le he trasmitido conocimientos, sin embargo, él ha logrado aprovechar cada detalle para ir un paso más allá y cumplir sus metas. Estoy segura de que este premio es uno más en lista de éxitos de su vida”.

Arrieta también se definió como una persona apasionada por la biología sintética y por el desarrollo de sistemas vivos que apliquen principios de la inmunología para ofrecer soluciones a quienes hoy no las tienen. Añadió: “Por ello me encuentro en constante búsqueda de oportunidades que me ayuden a crecer como profesional, generar contactos en el ecosistema global y retarme personalmente para aumentar mis conocimientos y comprensión del tema con los avances más recientes e innovadores”.

Cualquier persona puede desarrollar la enfermedad si la pica una garrapata infectada, aunque el riesgo aumenta entre quienes pasan tiempo al aire libre en zonas boscosas y con hierba, como quienes acampan, hacen excursiones o trabajan en jardines y parques. La mayoría de las picaduras ocurre entre abril y septiembre, cuando estos animales están más activos y hay más permanencia en exteriores, aunque también pueden producirse en otras épocas del año si las temperaturas son más altas de lo habitual.