Forces mecàniques, la meitat de l’alfabet per a entendre la vida

Xavier Trepat i experts internacionals ens recorden en un article publicat al Journal Nature per l’escriptora científica Amber Dance, el paper crucial de la física per comprendre entitats biològiques com cèl·lules i òrgans, tant en la salut com en la malaltia. En paraules de Trepat: “Entendre una cèl·lula sense física és com intentar escriure un llibre amb sol la meitat de les lletres de l’alfabet”.

Read more…

Embrió de peix zebra. Crèdits: Philipp Keller / HHMI Janelia Research Campus 

Durant les últimes dues dècades, més científics han començat a prestar atenció a la importància de la física en el desenvolupament d’òrgans i organismes. Els embrions en desenvolupament, per exemple, els d’aquest peix zebra de la imatge, depenen de les forces físiques per esculpir-se a mesura que creixen. Per tant, els investigadors han començat a definir els mecanismes pels quals les cèl·lules detecten, responen i generen forces. 

Ara, l’escriptora científica Amber Dance, ha preguntat a alguns dels investigadors més influents en el camp de la mecanobiología i ha escrit un article a la revista Nature sota el títol de “Les forces secretes que estrenyen i donen forma a la vida“. 

Un dels reconeguts experts consultats per Amber Dance és Xavier Trepat, mecanobiòleg i enginyer de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya, on lidera el grup de recerca Dinàmica Integrativa de cèl·lules i teixits. 

En paraules de Xavier Trepat, un dels investigadors més destacats en el camp: “Considerar només gens i biomolècules és com si estiguessis tractant d’escriure un llibre amb només la meitat de les lletres de l’alfabet”. 

De fet, Xavier Trepat, professor d’investigació ICREA i líder de grup de l’IBEC, coneix molt bé la importància de la mecànica en els sistemes biològics. Ell i el seu equip han desenvolupat diverses tecnologies per observar i mesurar a escala nanomètrica les propietats de les cèl·lules. Al fer-ho, Trepat i els seus col·legues han contribuït a una millor comprensió dels mecanismes biofísics fonamentals subjacents a la interacció i la comunicació cel·lular. En el camí, Trepat i els seus col·legues han informat de descobriments sorprenents com cèl·lules superelàstiques. 

Però Trepat també s’ha centrat en el paper de la física a les malalties. Com se senyala en l’article recent publicat a Nature, les propietats mecàniques dels teixits també juguen un paper en el creixement cel·lular anormal, com en el càncer. En paraules de Trepat “La rigidesa fa que les cèl·lules canceroses siguin més malignes”. 

Així, les forces mecàniques determinen entitats biològiques com ara cèl·lules i òrgans, tant en salut com en malaltia i per tant, com assenyala Trepat en un tuit recent vinculat a l’article de Nature: “Entendre una cèl·lula sense física és com intentar escriure un llibre amb només la meitat de les lletres de l’alfabet”.