El Consell Europeu de Recerca (ERC, per les seves inicials en anglès)—una organització pública europea que finança projectes de recerca—ha atorgat a Xavier Trepat, professor ICREA i investigador principal a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), la prestigiosa beca ERC Advanced Grant, dotada amb 2,5 M€. Abans d’aconseguir aquesta beca, l’investigador també va obtenir les subvencions “Starging Grant“, “Consolidator Grant” i “Proof of Concept“, totes elles atorgades per l’ERC.
Gràcies a aquest reconeixement, l’expert podrà desenvolupar durant cinc anys el projecte “EpiFold“, que se centrarà en la comprensió dels principis i les propietats mecàniques de l’epiteli en 3D. Així mateix, Trepat i el seu equip aniran un pas més enllà i desenvoluparan una nova tecnologia per establir les bases d’una nova generació de dispositius biohíbrids que tindrien una capacitat única per potenciar funcions en robots biològics.
Totes les superfícies del nostre cos, tant internes com externes, estan cobertes per primes capes cel·lulars anomenades epiteli. El teixit epitelial té un paper crucial en les funcions fisiològiques humanes fonamentals, com per exemple, la morfogènesi, la filtració, el transport o la protecció davant patògens. Per estudiar com funciona aquest teixit és important comprendre primer la seva forma tridimensional i la seva mecànica i, per això, cal treballar amb models in vitro capaços d’imitar les condicions que es troben en el nostre cos.
En l’actualitat, això és possible gràcies als diferents models 3D desenvolupats fins avui. No obstant això, els principis d’enginyeria que regeixen la forma i la mecànica epitelial en 3D segueixen sent desconeguts. Per això, el projecte de “EpiFold” tindrà un paper crucial per desvetllar aquests principis.
En concret, el projecte té com a objectiu revelar els principis mecànics pels quals el teixit epitelial adopta i manté la seva forma. Mitjançant l’enginyeria de teixits in vitro, Xavier Trepat i el seu equip esperen comprendre com aquestes estructures 3D es construeixen in vivo, per així poder dirigir la seva formació. A més, el projecte també tindrà un gran impacte en l’emergent camp dels organoides, ja que estudiarà la forma i la mecànica dels organoides intestinals.
Desenvolupant una tecnologia completament nova
El més innovador i ambiciós d’aquest projecte és que aquests principis s’han d’aplicar per al disseny d’una nova generació de dispositius biohíbrids obtinguts a partir de teixit epitelial que posseiran una capacitat única per potenciar funcions com la filtració, la secreció, l’auto–regeneració o la propulsió en robots tous.
Aquest projecte serà el punt de partida d’una tecnologia completament nova anomenada “Epifluídica” que explotarà la capacitat excepcional de detecció i actuació de les cèl·lules epitelials per dissenyar aquests dispositius biohíbrids.
Aquests micro-robots únics construïts amb hidrogels i capes epitelials seran capaços de mantenir les propietats multifuncionals i auto-regeneratives de l’epiteli, a més de poder de detectar, absorbir, secretar, filtrar i realitzar activitats enzimàtiques.
“Quan una peça d’un robot actual es trenca no tenim altra opció que substituir-la. En canvi, amb robots biològics podem aconseguir que les peces s’auto-reparin, ja que els teixits vius tenen capacitat de regeneració gràcies a les seves cèl·lules mare”, exposa Trepat.
En aquest mateix sentit, l’expert afegeix que “gràcies a milers d’anys d’evolució, els teixits vius són capaços d’executar tasques més precises i eficients que els dispositius dissenyats per humans”, per això, “volem explotar aquesta capacitat natural dels teixits per desenvolupar robots multifuncionals “, conclou Trepat.
Les cobejades ERC Advanced Grants s’atorguen a investigadors de la UE amb un ampli historial d’èxits científics en els últims 10 anys, amb l’objectiu de donar suport a projectes d’avantguarda de diferents temàtiques. Es premien projectes amb un fort component de multidisciplinarietat i amb aplicacions innovadores en camps emergents. En aquesta convocatòria, es van presentar un total de 1881 propostes, de les quals 185 han estat seleccionades per al seu finançament. Amb aquesta nova beca, avui dia, l’IBEC ha rebut finançament de l’ERC per al desenvolupament de 19 projectes d’investigació.
