La cebolla es la segunda hortaliza de mayor importancia a nivel mundial y la tercera a nivel nacional. En el país existen más de 1663 ha. dedicadas a este cultivos y de él dependen cerca de 1000 familias. Es una actividad de importancia económica para cinco provincias del país. Sin embargo, la producción es afectada por una serie de enfermedades que acarrean graves pérdidas. Entre las principales enfermedades encuentra Setophoma terrestris y Sclerotium cepivorum. En los últimos años, la intensidad y virulencia con que estas enfermedades atacan se ha incrementado por los cambios en el clima de cada una de las regiones productoras, como parte de un fenómeno de cambio climático global. Las nuevas tecnologías de producción agrícola se ha empezado a interesar en la investigación de las comunidades microbianas asociadas a la rizósfera de los cultivos como medio de protección contra el ataque enfermedades y como una forma de mitigación de las consecuencias negativas del cambio climático en los agroecosistemas. El objetivo principal de esta investigación es evaluar el efecto de microorganismos rizosféricos en el sistema radicular de cebolla para mitigar los efectos negativos en la productividad por el cambio climático global. Esta investigación se realizará por medio de pruebas en campo de algunos microorganismos rizosféricos (Paecilomyces spp, Streptomyces spp, Trichoderma asperellum, Trichoderma harzianum) que han sido seleccionados en los últimos años por el Laboratorio de Biocontrol del Centro de Investigaciones en Biotecnología (CIB). Además, se busca establecer el papel de un organismo fundamental para las comunidades rizosféricas como lo es Trichoderma, mediante un análisis de los factores que intervienen es antagonismo hacia los organismos plaga anteriormente mencionados. 

PALABRAS CLAVE: Rizósfera, cebolla, cambio climático, Trichoderma, microorganismos rizosféricos, Paecilomyces spp, Streptomyces spp.

Subárea: Biotecnología Agrícola

Implementación de un sistema de producción de piel humana in vitro para mejorar la recuperación de pacientes con afecciones epidérmicas en Costa Rica.

Establecimiento de procedimientos en la obtención y el manejo de matriz dérmica acelular radioesterilizada, como base para la creación de un banco de tejidos en Costa Rica.

Elaboración de apósitos biológicos del colágeno de la dermis de tilapia y del quitosano del exoesqueleto de camarón y evaluación preliminar de su potencial terapéutico en afecciones epidérmicas.

El establecimiento y funcionamiento del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos (LAINTEC) en el Centro de Investigación en Biotecnología del ITCR, implica que esta institución cuenta en la actualidad con la infraestructura, el equipo especializado y el personal capacitado para el desarrollo de nuevos proyectos de investigación y de tecnologías novedosas, relacionadas con las áreas de Biomedicina, Biología Celular y Molecular y Biotecnología, donde particularmente se ofrece la ventaja de estudiar y aplicar estrategias novedosas en
modelos celulares de origen animal. En la actualidad, diversos grupos en el ITCR estudian especies vegetales de interés científico y agrícola, muchas de las cuales se ha reportado que cuentan con propiedades medicinales o de valor agregado para la dieta, tales como actividad antioxidante o anticancerígena. El Laboratorio de Ingeniería de Tejidos ofrece la posibilidad de implementar la ejecución de bioensayos en modelos celulares de origen animal, incluyendo células humanas.

En este sentido, la presente propuesta plantea la oportunidad de establecer en el ITCR los protocolos para el análisis en modelos in vitro de la actividad biológica de sustancias de origen vegetal utilizando como modelo de estudio preparaciones acuosas de tres especies de interés científico nativas de Costa Rica (Rubus adenotrichus, Phyllanthus acuminata y Jatropha curcas), por lo cual se podrá caracterizar parte de la actividad biológica in vitro de estas especies, y a la vez permitirá al ITCR proveer de técnicas avanzadas de evaluación molecular en el mediano plazo como un servicio a la comunidad (productores, empresarios, investigadores, docentes y estudiantes de grado y posgrado) en Costa Rica.

Palabras claves: Citotoxicidad, viabilidad celular, proliferación celular, apoptosis, estrés oxidativo, líneas celulares, Rubus adenotrichus, Phyllanthus acuminata, Jatropha curcas.

Desarrollar un estudio químico bioguiado de extractos de octocorales pertenecientes a la diversidad marina del Pacífico de Costa Rica, para el descubrimiento de nuevos metabolitos con potencial actividad anticancerígena.

Generación de variabilidad genética en arroz: una alternativa para enfrentar el cambio climático y favorecer la seguridad alimentaria en Costa Rica

Inducir variabilidad genética en el cultivo de arroz (Oryza sativa) para seleccionar variante que se adapten al cambio climático y favorezcan la seguridad alimentaria.

• Subárea de investigación: Ciencias de la tierra y medio ambiente

Las células madre se caracterizan por su capacidad de autorrenovación y diferenciación en varios tipos de células especializadas. Las primeras células madre que se identificaron fueron las hematopoyéticas; sin embargo, existen diferentes tipos de células madre, de diferente origen y con diferente potencial de diferenciación, por ejemplo las células madres adultas mesenquimales, identificadas y aisladas del estroma de la médula ósea a mediados del siglo pasado.

Actualmente, se sabe que son una población quiescente dentro de muchos tejidos adultos entre ellos, el tejido adiposo. Estas células cuentan con gran potencial de diferenciación in vitro, y son fuente de factores de crecimiento y citoquinas que participan en la regulación de la reparación de tejidos.

A raíz del establecimiento de la Ley de Investigaciones Biomédicas en nuestro país, es posible desarrollar investigaciones con seres humanos; sin embargo, para llegar a este nivel, es necesario sentar las bases que aseguren la calidad y efectividad de los protocolos y productos –células madre derivadas de tejido adiposo- que se vaya aplicar eventualmente a los pacientes en fases avanzadas de la investigación.
Con este proyecto, a través del establecimiento de su cultivo in vitro, identificación y diferenciación en células de diversos tejidos sobre un apósito biológico, se pretende demostrar gran parte del potencial de estas células a nivel in vitro con miras al establecimiento de las bases para las posibles aplicaciones que se les puede dar a nivel clínico. Adicionalmente, se pretende atraer la atención de personal médico de diferentes áreas para el desarrollo de terapias innovadoras que den solución a muchas afecciones que actualmente no cuentan con una cura o bien, optimizar los resultados que en este momento ofrecen las terapias convencionales actuales.

Determinación de la tasa de regeneración en heridas cutáneas aplicando células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo en un andamio de origen biológico.

La Medicina Regenerativa (MR) es un campo emergente que se enfoca en la reparación y regeneración de células, tejidos y órganos dañados. Durante los últimos años se ha desarrollado terapias celulares como parte de la medicina regenerativa. Entre los tipos de células utilizados, se destacan las células madre mesenquimales, que se caracterizan por su capacidad de autorenovación y diferenciación en varios linajes. A nivel internacional, se ha evidenciado que el uso de células madre mesenquimales de tejido adiposo, contribuye a la regeneración de la dermis y epidermis en heridas crónicas y agudas, estimulando a las células que proliferen y a que el tejido lesionado regenere en vez de que se convierta en una cicatriz fibrótica. Debido a las complicaciones que resultan de heridas en la piel causadas por quemaduras o bien úlceras resulta necesaria la implementación de terapias alternativas que mejoren o promuevan la regeneración de lesiones de esta naturaleza. Con este proyecto se busca desarrollar una terapia efectiva para el control de lesiones cutáneas utilizando una matriz de un polímero natural en el cual se encuentren células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo. En lesiones inducidas se aplicarán cinco tratamientos diferentes. Se monitoreará cada una de las heridas para determinar la tasa de regeneración y por otro lado se realizarán análisis histológico con el fin de evaluar el efecto del tratamiento propuesto en calidad del tejido formado.

PALABRAS CLAVE: Células madre de tejido adiposo, quemaduras, úlceras, regeneración, células madre mesenquimales.

• Subárea de investigación: Biotecnología de la salud