ConTex Conversations
February 2021
To celebrate the achievements of our doctoral fellows, we periodically feature conversations with various members of the ConTex family. They talk to us about their research, goals, and enthusiasm for binational research.
Luciano Pérez Medina
Hometown:
Puebla, Puebla, México

Degree Program:
Ph.D. in Chemistry

Institution:
The University of Texas at Dallas

Advisor:
Dr. Gabriele Meloni
Tell us about your research project and why it is important to you.

According to the World Health Organization, Alzheimer's disease is the most common type of dementia in the world. Dementia is a term that is used to encompass the loss or deterioration of certain cognitive abilities, such as memory and speech, of the person suffering from it. Currently there are 50 million patients with dementia in the world, and this number will probably triple by the year 2050.

Therefore, my doctoral research project aims to understand the role that beta-amyloid protein, linked to Alzheimer's, has in patients who suffer from this terrible disease. This protein tends to accumulate in the extracellular space of brain cells (neurons), disturbing their proper functioning and significantly affecting processes such as long-term memory. However, some metals such as copper and zinc can accelerate or delay the deposition of the protein, which is why I want to evaluate the role that metals have in this process. I also want to assess the possible therapeutic uses that metallothioneins (found in the brain) could have against the damaging effects of beta-amyloid protein and its binding to metals.

Although it was identified at the beginning of the 20th century, Alzheimer's is so complex that we are still far from understanding it, so studying it is essential.


Have you presented or published your research somewhere? Tell us about the experience.

My doctoral project is complex and I expect to achieve results after a series of lengthy experiments. This, coupled with the COVID-19 pandemic that has delayed and limited my time in the laboratory, has hindered my progress so that I still do not have enough evidence to present to the scientific community. However, I have learned how to express (generate) and purify the metallothionein that I will use in my project, and I have drawn up a detailed protocol of my work that has already been fully approved and endorsed by my doctoral committee.

It is important to note that in July 2020, the Meloni Lab (the working group to which I belong) published an article about the possible therapeutic role that a metallothionein could have against the harmful activity of the protein alpha-synuclein (related to Parkinson's disease) by binding to copper. Although I was not an author of this paper, my role in the implementation of some of the experiments was acknowledged.


What would you say is something interesting about your area of ​​study that most people don't know?

Usually, when people hear the word “metals” they associate it with rods used for construction or with materials required in the automotive industry. However, they forget that metals such as magnesium, iron, and zinc, among others, are vital for different physiological processes in our body. These metals are usually present in small quantities and their concentration is controlled by proteins. However, an imbalance in the metal content of the body can cause serious problems, such as anemia (low levels of iron in the body). Metals such as copper, if not regulated, by binding to certain proteins can lead to the production of toxic agents in the body (as happens in patients with Alzheimer's disease).

My area of ​​study is on the border between biochemistry and molecular biology. I love working with such small units of volume. For example, in one of the experiments I performed, I used 0.2 microliters (μl) of copper chloride. To put this in context, one milliliter (ml) equals 1000 μl. I find it extraordinary to have the tools to handle these tiny amounts in such a precise way. I certainly like the attention to detail it takes to work in this area.


Tell us about your academic or professional collaborations with Mexico

In August 2019, I was interviewed for a book called "Bases for the induction and development of scientific thought in childhood and preadolescence" by the Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla. At the interview I pointed out some of the reasons why I believe that few Mexican students decide to enter the world of exact and natural sciences. I also made some recommendations to change this. I am very proud of this project, since Dr. Mario Molina, Nobel Prize in Chemistry, was among the seven Mexican scientists who were interviewed; he has been our greatest representative in this field.

In July 2020, I also had the privilege of being invited to give an academic talk entitled "Chemistry in Alzheimer's Disease," which was part of a forum organized by the student association "Women + Technology," from the Tecnológico de Monterrey Campus, Puebla, along with students from the Massachusetts Institute of Technology (MIT). The purpose of this association is to motivate women to pursue careers related to science and engineering with the aim of reducing the gender gaps that have historically been a constant in these areas.


What drew you to Texas and UT Dallas?

In 2018, I obtained a prestigious scholarship from The University of Texas at Dallas (UTD), the United States Embassy in Mexico, and the Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, to carry out a research stay at UTD. I had the privilege of working in the laboratory of Dr. Gabriele Meloni, and with the support of one of his most talented students, Jenifer Calvo, I carried out experiments with alpha-synuclein protein that culminated in the aforementioned scientific publication. During my short period at UTD, I was amazed by its first-class facilities and I felt very welcomed by Dr. Meloni's team. At the conclusion of my research stay, Dr. Meloni told me that the doors of his laboratory would be open in case I wanted to do my postgraduate studies at UTD. I took him at his word, applied to the UTD doctoral program a few months later and joined his working group the following year.


What have been some good things that you did not expect from Texas or UT Dallas?

Mexico is a country known worldwide for its extraordinary cuisine, and it is obvious that many Mexicans miss it when we are far from home. However, Texas has many restaurants with typical Mexican food that closely resembles the one found across the Rio Grande. I honestly didn't think I'd find tacos as tasty as the ones I've found here in Dallas.

At UTD, I was surprised by the extraordinary academic experience of its faculty. Most of the professors who have taught my doctoral classes were educated in prestigious institutions, and this is reflected in their quality as teachers.


What have been the biggest challenges of studying at UT Dallas and living in the United States?

Without a doubt, the biggest challenge has been being away from my family and friends. Latino people tend to be very close to their loved ones, and for me, not having them close has been difficult.

Likewise, the classes that I have taken at UTD have been quite challenging, not only because they are taught in English, but because the syllabus is usually quite extensive, and it is not possible for professors to cover all the material during classes. Therefore, we as students must spend a good part of our time reading books and scientific articles if we want to pass the classes. Regardless, I can safely say that I have enjoyed each of them because they are designed to prepare students to face the challenges of their doctoral research.


In what way has ConTex and Conacyt's support impacted you?

The financial support I have received from ConTex and Conacyt has allowed me to focus on the academic aspects of my doctoral studies. I am grateful that, if I continue with my good academic performance, I do not have to worry about how to pay for tuition and other expenses during the five years of my doctoral studies.


What kind of work do you hope to do in the future? In what ways do you hope your research benefits people in the United States and Mexico?

I would like to become a university professor in the future. That is why, after completing my doctorate, I would like to do a postdoctoral stay in order to compete for an academic position at an institution of higher education. I also want to help science become more popular and to motivate children and adolescents to pursue scientific careers. I think that, among other things, many people do not consider studying these careers due to a lack of information about them.

As I mentioned before, the number of patients with dementia will increase considerably around the world in the next few years. That is why my doctoral studies are of vital importance to understand what happens at the biochemical level within the organism of a patient with Alzheimer's disease. This knowledge will allow us to develop new therapeutic options to tackle this disease. As they say in the scientific community, the most expensive research is research that is not done.


What advice would you give other Mexican students considering studying in Texas?

Texas is a state so tied to Mexican culture that it relatively easy for Mexican students to adapt. Compared with other states, the cost of living in Texas is not that high, which is a very important aspect when deciding where to pursue graduate studies. I truly believe that we need more Mexican students in this great state that I now call home.
Conversaciones ConTex
Febrero de 2021
Para celebrar los logros de nuestros becarios de doctorado, periódicamente publicamos conversaciones con diferentes miembros de la familia ConTex. Ellos nos hablan de sus proyectos de investigación, de sus metas y de su entusiasmo por la investigación binacional.
Luciano Pérez Medina
Lugar de Nacimiento:
Puebla, Puebla, México

Programa de Estudios:
Doctorado en Química

Institución:
Universidad de Texas en Dallas

Asesor:
Dr. Gabriele Meloni
Cuéntanos acerca de tu proyecto de investigación y por qué es importante para ti.
 
Según la Organización Mundial de la Salud, la enfermedad de Alzheimer es el tipo de demencia más común en el mundo. Demencia es un término que engloba la pérdida o deteriodo de ciertas habilidades cognitivas, como la memoria y el habla, de quien la padece. Actualmente existen 50 millones de pacientes con demencia en el mundo y este número probablemente se triplique para el año 2050.
 
Por lo anterior, mi proyecto de investigación doctoral tiene como objetivo comprender el papel que juega la proteína beta-amiloide, ligada a la enfermedad de Alzheimer, en los pacientes que sufren esta terrible enfermedad. Se sabe que esta proteína tiende a acumularse en el espacio extracelular de las células cerebrales (neuronas), ocasionando daños en el correcto funcionamiento de las mismas y afectando significativamente procesos como la memoria de largo plazo. Sin embargo, algunos metales tales como el cobre y el zinc pueden acelerar o retrasar la deposición de la proteína, por lo que deseo elucidar el papel que desempeñan los metales en este proceso. Quiero también evaluar los posibles usos terapéuticos que podrían tener las metalotioneínas (que se encuentran en el cerebro) para combatir los efectos dañinos de la proteína beta-amiloide y su unión a metales.
 
A pesar de que fue identificada a principios del siglo XX, la enfermedad de Alzheimer es tan compleja que aun estamos lejos de entenderla y por ello su estudio es primoridal.
 
 
¿Has presentado o publicado tu investigación en algún lugar? Cuéntanos sobre la experiencia.
 
Mi proyecto doctoral es complejo y espero obtener resultados después de una serie de experimentos que tomarán bastante tiempo. Esto, aunado a la pandemia del COVID-19 que ha retrasado y limitado mi tiempo en el laboratorio, ha limitado mi progreso, por lo que todavía no tengo suficiente evidencia para presentar a la comunidad científica. Sin embargo, he aprendido a expresar (generar) y purificar la metalotioneína que usaré en mi proyecto, y he redactado un protocolo detallado de mi trabajo que ya ha sido autorizado y avalado por la totalidad de mi comité doctoral.
 
Es importante señalar que en julio del 2020, el grupo de trabajo del Dr. Meloni (del cual soy miembro) publicó un artículo acerca del posible rol terapéutico que una metalotioneína podía tener contra la actividad nociva de la proteína alfa-sinucleína (relacionada con la enfermedad de Parkinson) al unirse a cobre. Aunque yo no fui autor de dicha publicación, se me agradeció el haber apoyado con la realización de algunos experimentos.
 
 
¿Qué dirías que es algo interesante sobre tu área de estudio que la mayoría de la gente no sabe?
 
Usualmente, cuando las personas escuchan la palabra “metales” la asocian con varillas usadas para construcción o con los materiales requeridos en la industria automotriz. No obstante, se olvidan que dentro de nuestro cuerpo hay metales como magnesio, hierro y zinc, entre otros, que son vitales para los diferentes procesos fisiológicos. Estos metales suelen encontarse en cantidades pequeñas y su concentración está controlada por proteínas. Sin embargo, cuando existe un desajuste en el contenido metálico del cuerpo se pueden presentar problemas graves, tales como la anemia (niveles bajos de hierro en el organismo). Metales como el cobre, si no están regulados, al unirse a ciertas proteínas pueden favorecer la aparición de agentes tóxicos para el cuerpo (esto sucede en los pacientes con la enfermedad de Alzheimer).
 
Mi área de estudio se ubica en la frontera entre la bioquímica y la biología molecular. A mí me maravilla trabajar con unidades tan pequeñas de volumen. Por ejemplo, en uno de los experimentos que llevé a cabo hice uso de 0.2 microlitros (μl) de cloruro de cobre. Para ponerlo en contexto, un mililitro (ml) es igual a 1000 μl. Me parece extraordinario tener las herramientas necesarias para manejar estas diminutas cantidades de una manera tan precisa. Sin duda, me gusta la meticulosidad que se require para trabajar en esta área.
 
 
Cuéntanos sobre tus colaboraciones académicas o profesionales con México
 
En agosto del 2019 fui entrevistado para un libro llamado “Bases para la inducción y desarrollo del pensamiento científico en la niñez y preadolescencia” por parte del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla. En la entrevista señalé algunas de la razones por las cuales considero que son pocos los estudiantes mexicanos que deciden adentrarse en el mundo de las ciencias exactas y naturales. Asimismo, hice algunas recomendaciones para que esto sea diferente. Es un proyecto del cual me siento muy orgulloso, ya que entre los siete científicos mexicanos que fuimos entrevistados se encontraba el Dr. Mario Molina, Premio Nobel de Química, quien ha sido nuestro mayor representate en esta disciplina.
 
En julio de 2020 tuve también el privilegio de ser invitado a dar una charla académica titulada “La Química en la Enfermedad de Alzheimer.” La presentación fue parte de un foro organizado por la asociación estudiantil “Women + Technology” del Tecnologíco de Monterrey, Campus Puebla, junto con estudiantes del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Dicha asociación tiene como finalidad motivar a las mujeres a estudiar carreras relacionadas con las ciencias e ingenierías con el objetivo de cerrar las brechas de género que históricamente han sido una constante en estas áreas.

 
¿Qué te atrajo a Texas y a UT Dallas?
 
En 2018 obtuve una prestigiosa beca de la Universidad de Texas en Dallas (UTD), la Embajada de Estados Unidos en México y la Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior para realizar una estancia de investigación en UTD. Tuve el privilegio de trabajar en el laboratorio del Dr. Gabriele Meloni, y con el apoyo de una de sus alumnas más talentosas, Jenifer Calvo, llevé a cabo experimentos con la proteína alfa-sinucleína que culminaron en la publicación científica mencionada anteriormente. Durante mi corto periodo en UTD quedé maravillado por sus instalaciones de primer nivel y me sentí muy acogido por el equipo de trabajo del Dr. Meloni. Al finalizar mi trabajo, el Dr. Meloni me indicó que las puertas de su laboratorio estarían abiertas en caso de que yo quisiera realizar mis estudios de posgrado en UTD. Le tomé la palabra, apliqué al programa doctoral de UTD unos meses después y me uní a su grupo de trabajo al siguiente año.
 
 
¿Cuáles han sido algunas cosas buenas que no esperabas de Texas o de UT Dallas?
 
México es un país mundialmente conocido por su extraordinaría gastronomía, y es obvio que muchos mexicanos cuando estamos lejos de nuestra nación la echamos de menos. Sin embargo, Texas tiene un gran número de restaurantes con comida típica mexicana que se asemeja mucho a la que se encuentra cruzando el Río Bravo. Sinceramente no pensaba encontrar tacos tan sabrosos como los que he encontrado aquí en Dallas.
 
De UTD me ha sorprendido la extraordinaria preparación académica de sus profesores. La gran mayoría de los catedráticos que me han impartido las clases de posgrado se educaron en instituciones de mucho prestigio y eso se ve reflejado en su calidad como docentes.
 
 
¿Cuáles han sido los mayores desafíos de estudiar en UTD y vivir en los Estados Unidos?
 
Sin duda, el mayor desafío ha sido estar lejos de mi familia y amigos. Las personas latinas tendemos a ser muy cercanas a nuestros seres queridos y para mí el no contar con la presencia de ellos ha sido complicado.
 
Asimismo, las asignaturas que he cursado en UTD han representado un desafío, no solo debido a que son impartidas en inglés, sino también porque el temario suele ser bastante extenso y no es posible que los profesores lo cubran en su totalidad en clases. Por ello, nosotros como alumnos debemos dedicar buena parte de nuestro tiempo a leer libros y artículos científicos si deseamos aprobar las materias. Sin embargo, puedo decir con seguridad que he disfrutado cada una de ellas porque están pensadas para preparar a los estudiantes para enfrentar los retos de su investigación doctoral.
 
 
¿De qué manera te ha impactado el apoyo de ConTex y Conacyt?
 
El apoyo financiero que he recibido por parte de ConTex y Conacyt me ha permitido concentrarme en los aspectos académicos de mis estudios doctorales. Estoy agradecido de que, si continúo con mi buen desempeño académico, no tengo que preocuparme por el pago de la colegiatura ni de mi manutención por los cinco años de mis estudios doctorales.
 
 
¿Qué tipo de trabajo esperas hacer en el futuro? ¿De qué manera esperas que tu investigación beneficie a las personas en los Estados Unidos y México?
 
A mí me gustaría convertirme en profesor universitario en el futuro. Es por ello que, después de concluír mi doctorado, me gustaría realizar una estancia posdoctoral para poder competir por una plaza académica en alguna institución de nivel superior. En paralelo, quiero ser un divulgador de ciencia para motivar a niños y adolescentes a estudiar carreras científicas. Pienso que entre otras cosas, muchas personas no consideran realizar estudios en dichas carreras por falta de información acerca de las mismas.
 
Como lo mencioné anteriormente, el número de pacientes con demencia alrededor del mundo aumentará considerablemente en unos años. Es por ello que mis estudios doctorales son de vital importancia para comprender lo que sucede a nivel bioquímico dentro del organismo de un paciente con la enfermedad de Alzheimer. Esta información nos permitirá desarrollar nuevas opciones terapéuticas para combatir dicho padecimiento. Como se dice en la comunidad científica, la investigación que no se realiza es la más costosa.
 
 
¿Qué consejo le darías a otros estudiantes mexicanos que estén considerando estudiar en Texas?
 
Texas es un estado tan ligado a la cultura mexicana que permite una adaptación relativamente rápida para los estudiantes mexicanos. Comparado con otros estados de la Unión Americana, el costo de vida no es tan alto, lo cual es un aspecto muy importante al momento de tomar la decisión de donde realizar estudios de posgrado. Sinceramente considero que necesitamos de más estudiantes mexicanos en este gran estado al que ahora llamo hogar.