Desde el pregrado al doctorado: el camino del primer doctor en Inmunología y Microbiología de la USS

Sebastián Pacheco es el primer graduado del Doctorado en Inmunología y Microbiología de la Universidad San Sebastián, programa creado y desarrollado junto a la Fundación Ciencia & Vida. Este logro académico tiene una resonancia especial: el Dr. Pacheco realizó su formación completa en la USS, desde su pregrado en Bioquímica hasta la obtención del grado más alto que entrega la institución. Su tesis, dirigida por la Dra. Raquel Quatrini, obtuvo la calificación máxima y aporta una mirada inédita sobre las dinámicas evolutivas que ocurren a nivel microscópico en los entornos más hostiles del planeta.

Con este paso, el Dr. Pacheco culmina un camino formativo que exigió adaptación y perseverancia desde el comienzo. “Entré al doctorado directamente desde el pregrado. No fue fácil: hubo un salto enorme en complejidad, sobre todo en áreas como bioinformática y análisis estadístico. Había cursado algunos ramos sobre esos temas, pero no con la profundidad que se exige en el doctorado”, recuerda.

Como muchos estudiantes de postgrado que comenzaron su formación en medio de la pandemia, enfrentó largos meses sin acceso a laboratorios, lo que lo obligó a replantear su proceso de aprendizaje. “Esa dificultad inicial terminó siendo una oportunidad. Me volcó hacia el análisis de datos y me abrió un camino nuevo que quiero seguir explorando”, añade.

Plásmidos, defensas y adaptación en ambientes extremos

La tesis doctoral de Sebastián Pacheco se centró en Fervidacidithiobacillus caldus, una bacteria que habita fluidos hidrotermales de origen volcánico, altamente ácidos, y participa en el ciclo del azufre en ambientes naturales extremos e industriales asociados a procesos mineros. Esta especie tiene una arquitectura genética en multireplicón: además de su cromosoma principal, contiene un megaplásmido y varios plásmidos más pequeños, segmentos de ADN que pueden portar genes útiles para enfrentar condiciones extremas, como altas concentraciones de metales, o facilitar su competencia frente a otras bacterias.

El estudio se desarrolló en el Complejo Volcánico Copahue-Caviahue (CVCC), ubicado en la frontera entre Chile y Argentina. A partir de muestras recolectadas en distintos microambientes, Sebastián analizó cómo varía el repertorio de plásmidos de la especie en función de las condiciones del entorno. Sus resultados mostraron un patrón llamativo: estos fragmentos de ADN eran más abundantes en zonas donde F. caldus era menos frecuente. Esta observación sugiere que los plásmidos podrían distribuirse en concordancia con las condiciones ambientales del gradiente del CVCC, adaptándose a los distintos contextos ecológicos.

También se identificaron variantes locales de plásmidos que portan genes vinculados a la formación de biopelículas —estructuras que permiten a las bacterias adherirse a superficies— y a la resistencia frente a condiciones adversas. Estos hallazgos refuerzan su posible rol en la adaptación microbiana a entornos hostiles.

Otro resultado significativo fue la estabilidad del defensoma de F. caldus, es decir, el conjunto de mecanismos genéticos que utiliza para defenderse de virus y otros elementos invasores. Pacheco caracterizó 51 subtipos de estos sistemas de defensa, y no observó diferencias importantes entre las poblaciones estudiadas. Esto sugiere que, más allá del “repertorio” defensivo de la bacteria, son las presiones ambientales las que moldean la composición del plasmidoma.

En conjunto, la investigación ayuda a entender mejor la relación entre bacterias, sus elementos genéticos móviles y sus sistemas de inmunidad en gradientes extremos, y plantea interrogantes relevantes sobre la evolución de estos sistemas en entornos naturales. Sus hallazgos también abren posibles aplicaciones en áreas como la biotecnología ambiental y la minería sustentable, donde la capacidad de adaptación de los microorganismos representa una herramienta de creciente interés.

Proyección académica y continuidad

El director del programa, Dr. Mario Rosemblatt, destacó la importancia de este logro para la Universidad: “Sebastián es nuestro primer graduado, y eso nos llena de orgullo. No solo por lo que significa para él, sino porque demuestra la solidez del Doctorado y el camino que estamos trazando como institución”. También valoró la capacidad del nuevo doctor para enfrentar y superar desafíos complejos: “Con este grado, con las competencias que ha adquirido, está preparado para contribuir con conocimiento propio al mundo científico”.

El Doctorado en Inmunología y Microbiología fue creado en 2020 como parte de la estrategia de fortalecimiento de la investigación científica y formación avanzada en la Universidad San Sebastián. Desde sus inicios, ha promovido una formación interdisciplinaria y exigente, en un entorno académico en constante actualización. En noviembre de 2024, recibió la acreditación por tres años por parte de la Comisión Nacional de Acreditación, lo que permitió a sus estudiantes acceder a becas ANID y consolidó su proyección a nivel nacional.

Hoy, Sebastián Pacheco proyecta continuar su carrera con un postdoctorado orientado al uso de inteligencia artificial en datos biológicos. “Quiero seguir analizando datos biológicos con herramientas como machine learning, algo que descubrí durante el doctorado y que me apasiona”, comenta. Su trayectoria, que comenzó en la USS como estudiante de pregrado y culmina con la obtención del grado de doctor, refleja también el crecimiento de una universidad que impulsa la formación de nuevas generaciones de científicos.