Biomimetic systems for cell engineering

La bioenginyeria és una disciplina clau per a la medicina del futur i Europa n’és conscient. Prova d’això és que la Unió Europea (UE) ha concedit en els últims mesos la coordinació de tres nous projectes europeus a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) perquè segueixi combinant la medicina, la ciència i la tecnologia i contribueixi així a millorar la salut de les persones. El primer és el projecte BRIGHTER, que està liderat per la Professora i investigadora principal del grup ‘Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular’ de l’IBEC Elena Martínez. La UE recolza aquesta iniciativa en la que l´IBEC i els seus socis del consorci desenvoluparan una nova tècnica de bioimpressió 3D d’alta resolució capaç de fabricar cultius cel·lulars tridimensionals que en un futur podrien ser útils per produir òrgans artificials.

Elena Martínez, líder de grup a l’IBEC i professora de la UB, ha estat guardonada amb la prestigiosa beca «Proof of Concept» del Consell Europeu de Recerca (European Research Council, ERC per les seves sigles en anglès). Amb el seu projecte «GUT3D-PLATE», Martínez i el seu equip en el grup «Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular» podran desenvolupar en profunditat la tecnologia per fabricar substrats de cultiu cel·lular en 3D que imitin la fisiologia intestinal a punt per comercialitzar.

Un sistema desenvolupat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]) és capaç de produir al laboratori teixits que simulen el comportament del cor humà. Els teixits produïts per aquest sistema de bioenginyeria podrien servir per a preavaluar la toxicitat de medicaments en el cor sense necessitat d’utilitzar models animals. Les malalties cardiovasculars suposen actualment una de les primeres causes de mort a escala mundial. No obstant això, els factors que motiven o accentuen aquestes malalties del cor s’amaguen, a vegades, darrere d’elements no coneguts. Entre altres causes, els medicaments que són útils per a curar o pal·liar determinades malalties poden, al mateix temps, presentar efectes secundaris sobre altres òrgans com el cor, el que els experts coneixen com a cardiotoxicitat.

Durant l’última dècada, els organoides intestinals s’han convertit en una eina crucial per estudiar la biologia intestinal in vitro. No obstant això, la seva geometria en forma d’esfera limita l’accés de llum de l’organoide, el que dificulta el seu ús en molts experiments funcionals en els quals es requereix accés independent als diferents costats de l’epiteli.

Un grup d’experts de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) lidera el projecte europeu BRIGHTER (Bioprinting by light-sheet lithography: engineering complex tissues with high resolution at high speed), una iniciativa que busca desenvolupar un innovador sistema de bioimpressió 3D d’alta resolució que podria ajudar a produir teixits funcionals.

El president del Consell Europeu d’Investigació (ERC), Jean-Pierre Bourguignon, va visitar el passat 15 de maig l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC). L’esdeveniment va ser inaugurat pel director de l’IBEC, Josep Samitier, qui va presentar una visió general de la investigació d’avantguarda portada que s realitza a l’Institut als camps de la bioenginyeria i la nanomedicina. Posteriorment, els investigadors amb concessió de fons ERC que treballem a l’IBEC van explicar com aquestes subvencions han les seves carreres professionals, i establir un diàleg amb el president de l’ERC sobre el passat, el present i el futur del Consell Europeu d’investigació.

El grup Sistemes Biomimètics per enginyeria cel·lular, dirigit per Elena Martínez, ha desenvolupat un nou mètode per a generar teixit intestinal en 3D mitjançant l’ús d’hidrogels. Aquest nou model in vitro s’ha pogut millorar proporcionant a les cèl·lules un entorn fisiològicament realista, que inclou arquitectura tissular, interaccions cèl·lula-matriu i senyalització química, sense deixar de ser compatibles amb les tècniques estàndard de caracterització cel·lular. Els teixits epitelials contenen microtopografies tridimensionals complexes que són essencials per a desenvolupar correctament la seva funció.

Jemish Parmar, del grup de Nanodispositius intel·ligents, ha estat guardonat amb el Premi Pioner en l’edició de 2018 per la seva tesi doctoral anomenada “Micromotors per aplicacions mediambientals”. Des del seu llançament en 2014, els Premis Pioner reconeixen a investigadors que presenten una tesi doctoral amb resultats clarament orientats a l’explotació industrial o comercial. Jemish, el tercer estudiant de l’IBEC a guanyar un d’aquests prestigiosos guardons, va recollir ahir el seu premi en la cerimònia que es va celebrar en sala d’actes de la Secretària d’Universitats i Recerca de la Generalitat de Catalunya, juntament amb els altres tres seleccionats d’aquest any –del ICFO, CTFC i IGTP–.

El grup de l’IBEC Biomimetic Systems for Cell Engineering ha publicat un article de revisió sobre noves estratègies per estudiar l’absorció de fàrmacs en l’intestí a la revista d’alt impacte Trends in Molecular Medicine. Juntament amb els seus col·laboradors a la Universidade do Porto, el grup d’Elena Martínez examina l’estat de l’art dels models intestinals basats en cèl·lules, que s’han utilitzat per a estudis d’absorció i metabolisme de fàrmacs des de la dècada de 1980.

Un article de ‘Results in Brief’ sobre el projecte ERC d’Elena Martinez COMIET ha estat publicat en el lloc web de CORDIS, el Servei Comunitari d’Informació Comunitària i Desenvolupament de la CE.