La investigadora principal del IBEC, Zaida Álvarez, ha recibido financiación los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos para desarrollar modelos de médula espinal basados en células madre. El proyecto, coordinado por la Northwestern University con la participación del IBEC y el IDIBELL, permitirá estudiar enfermedades neurodegenerativas y desarrollar nuevos tratamientos para lesiones medulares y otras patologías neurodegenerativas.
La investigadora del IBEC, Zaida Álvarez, participará como investigadora principal en un proyecto financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos. Coordinado por el Profesor Evangelos Kiskinis de la Northwestern University en Chicago, el proyecto también cuenta con la participación del Dr. Alberto Ortega, del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL). Su objetivo es investigar cómo cambia la matriz extracelular de las neuronas en diferentes etapas del desarrollo para avanzar en la comprensión de enfermedades neurodegenerativas.
El proyecto, que lleva por nombre “Refinando los sistemas modelo de médula espinal basados en células madre pluripotentes inducidas (iPSC) mediante la fabricación de señales de matriz extracelular programadas según el desarrollo “, durará cinco años y cuenta con un presupuesto de más de 2,7 millones de dólares, de los cuales el IBEC recibirá más de 600.000.
Las tecnologías de reprogramación celular y las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) han revolucionado el estudio del sistema nervioso central humano, permitiendo crear modelos para investigar el desarrollo neuronal y las enfermedades neurológicas. Sin embargo, cultivar neuronas derivadas de iPSC in vitro sigue siendo un desafío, ya que no alcanzan la madurez necesaria para estudiar enfermedades neurodegenerativas. Esto se debe, en parte, a la falta de una matriz extracelular (ECM) adecuada, que es la estructura que soporta y regula las células en el cuerpo.
A largo plazo, los avances obtenidos en la funcionalización de matrices y construcciones tisulares podrían establecer nuevas bases para tratamientos efectivos de lesiones medulares y otras enfermedades neurodegenerativas.
Zaida Álvarez Pinto
El proyecto en cuestión propone superar este reto investigando cómo cambia la ECM en diferentes etapas de desarrollo, desde la niñez hasta la vejez, utilizando la médula espinal de ratones y humanos. A partir de estos hallazgos, los investigadores diseñarán matrices artificiales que imiten la ECM natural para mejorar la maduración y el envejecimiento de las neuronas en el laboratorio. Estos avances permitirán desarrollar mejores modelos de médula espinal basados en iPSC, con aplicaciones en el estudio de enfermedades y en el desarrollo de terapias.
El equipo de Álvarez en el IBEC, el grupo de Biomateriales para la Regeneración Neural, tendrá un papel clave en el proyecto. Desarrollarán matrices funcionalizadas con proteínas de la ECM para mejorar la maduración de neuronas motoras humanas en cultivos 2D y diseñarán plataformas 3D para madurar organoides de médula espinal. También llevarán a cabo estudios sobre la morfología, mecánica y degradación de los hidrogeles que actuarán como sustratos, además de analizar las señales liberadas por la ECM.
Según Álvarez: «Esta oportunidad nos permitirá profundizar en el estudio de la matriz extracelular de la médula espinal y su influencia en la maduración neural. A largo plazo, los avances obtenidos en la funcionalización de matrices y construcciones tisulares podrían establecer nuevas bases para tratamientos efectivos de lesiones medulares y otras enfermedades neurodegenerativas».
El proyecto ha sido financiado bajo el programa R01 de los NIH, uno de los mayores financiadores públicos de investigación biomédica en el mundo, que apoya investigaciones independientes de alto impacto en áreas específicas de interés científico. Este tipo de financiación permite a investigadores que se encuentran en etapas tempranas de su carrera investigadora explorar soluciones innovadoras para abordar desafíos en la biomedicina.
La investigación mencionada en esta publicación ha sido apoyada por el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los Institutos Nacionales de Salud (National Institutes of Health - NIH) bajo el número de concesión R01AG086270. Este contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los Institutos Nacionales de Salud.
