La investigadora principal de l’IBEC, Zaida Álvarez, ha rebut finançament els Instituts Nacionals de Salut (NIH) dels Estats Units per desenvolupar models de medul·la espinal basats en cèl·lules mare. El projecte, coordinat per la Northwestern University amb la participació de l’IBEC i l’IDIBELL, permetrà estudiar malalties neurodegeneratives i desenvolupar nous tractaments per a lesions medul·lars i altres patologies neurodegeneratives.
La investigadora de l’IBEC, Zaida Álvarez, participarà com a investigadora principal en un projecte finançat pels Instituts Nacionals de Salut (NIH, per les seves sigles en anglès) dels Estats Units. Coordinat pel professor Evangelos Kiskinis de la Northwestern University a Chicago, el projecte també compta amb la participació del Dr. Alberto Ortega, de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL). El seu objectiu és investigar com canvia la matriu extracel·lular de les neurones en diferents etapes del desenvolupament per avançar en la comprensió de malalties neurodegeneratives.
El projecte, que porta per nom “Refinant els sistemes model de medul·la espinal basats en cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC) mitjançant la fabricació de senyals de matriu extracel·lular programades segons el desenvolupament”, durarà cinc anys i compta amb un pressupost de més de 2,7 milions de dòlars, dels quals l’IBEC rebrà més de 600.000.
Les tecnologies de reprogramació cel·lular i les cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC) han revolucionat l’estudi del sistema nerviós central humà, fet que permet crear models per investigar el desenvolupament neuronal i les malalties neurològiques. No obstant això, cultivar neurones derivades d’iPSC in vitro continua sent un desafiament, ja que no assoleixen la maduresa necessària per estudiar patologies neurodegeneratives. Això es deu, en part, a la falta d’una matriu extracel·lular (ECM) adequada, que és l’estructura que suporta i regula les cèl·lules al cos.
A llarg termini, els avenços obtinguts en la funcionalització de matrius i construccions tissulars podrien establir noves bases per a tractaments efectius de lesions medul·lars i altres patologies neurodegeneratives.
Zaida Álvarez Pinto
El projecte en qüestió proposa superar aquest repte investigant com canvia l’ECM en diferents etapes de desenvolupament, des de la infantesa fins a la vellesa, utilitzant la medul·la espinal de ratolins i humans. A partir d’aquestes troballes, els investigadors dissenyaran matrius artificials que imitin l’ECM natural per millorar la maduració i l’envelliment de les neurones al laboratori. Aquests avenços permetran desenvolupar millors models de medul·les espinal basats en iPSC, amb aplicacions en l’estudi de malalties i en el desenvolupament de teràpies.
L’equip d’Álvarez a l’IBEC, el grup de Biomaterials per a la Regeneració Neural, tindrà un paper clau en el projecte. Desenvoluparan matrius funcionalitzades amb proteïnes de l’ECM per millorar la maduració de neurones motores humanes en cultius 2D i dissenyaran plataformes 3D per madurar organoides de medul·la espinal. També duran a terme estudis sobre la morfologia, mecànica i degradació dels hidrogels que actuaran com a substrats, a més d’analitzar els senyals alliberats per l’ECM.
Segons Álvarez: “Aquesta oportunitat ens permetrà aprofundir en l’estudi de la matriu extracel·lular de la medul·la espinal i la seva influència en la maduració neural. A llarg termini, els avenços obtinguts en la funcionalització de matrius i construccions tissulars podrien establir noves bases per a tractaments efectius de lesions medul·lars i altres patologies neurodegeneratives”.
El projecte ha estat finançat sota el programa R01 dels NIH, un dels majors finançadors públics de recerca biomèdica al món, que dona suport a investigacions independents d’alt impacte en àrees específiques d’interès científic. Aquest tipus de finançament permet a investigadors que es troben en etapes primerenques de la seva carrera investigadora explorar solucions innovadores per abordar desafiaments en la biomedicina.
La investigació esmentada en aquesta publicació ha estat recolzada per l'Institut Nacional sobre l'Envelliment dels Instituts Nacionals de Salut (National Institutes of Health - NIH) sota el número de concessió R01AG086270. Aquest contingut és responsabilitat exclusiva dels autors i no necessàriament representa les opinions oficials de l'Institut Nacional sobre l'Envelliment dels Instituts Nacionals de Salut.
