Semillas científicas para salud: investigadores en IBEC ganan dos proyectos “Ignite Seed Grant” del BIST

Investigadores del IBEC reciben dos “Ignite Seed Grants” con los que combinarán sus capacidades con otros miembros del BIST para buscar respuestas científicas a retos en salud. Benedetta Bolognesi estudiará, con el IRB, la enfermedad de Huntington y otras patologías neurodegenerativas sin tratamiento. Por otro lado, Juan Manuel Fernández-Costa e investigadores en ICFO desarrollarán músculos-en-un-chip y sensores de biomagnetismo para acelerar el diseño de nuevos tratamientos de la distrofia muscular.

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El Barcelona Institute of Science and Technology (BIST) ha hecho públicos hoy los cinco proyectos ganadores de la primera fase de la quinta convocatoria del BIST Ignite Programme, que promueve colaboraciones multidisciplinarias en las fronteras del conocimiento para resolver retos científicos y sociales para los que la investigación más avanzada no ha encontrado aún respuesta. 

Un año más, la salud y, en concreto, la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas para enfermedades hoy incurables centra la mayoría de los proyectos premiados. Estas incluyen enfermedades neurodegenerativas como el corea de Huntington, el cáncer de pecho triple negativo, distrofias musculares como la enfermedad de Duchenne, o el uso de oro para combatir la acumulación patológica de células senescentes. 

PolySTOP: entender y controlar la alteración genética de las poliglutaminas que causan el corea de Huntington 

La expansión de ciertas cadenas de aminoácidos (poliglutaminas, PolyQ) en varias proteínas presentes en las células neuronales está detrás de diversas enfermedades neurodegenerativas, como el corea de Huntington, que hoy por hoy no disponen de ningún tratamiento para curarlas o retardar su desarrollo. 

Benedetta Bolognesi, Junior Leader del grupo Protein Phase Transitions in Health and Diseaseransiciones en el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), y Xavier Salvatella, líder del Laboratorio de Biofísica Molecular en el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona), liderarán este proyecto que combina la metodología desarrollada por el laboratorio de Bolognesi para medir “in vivo” la agregación de esas expansiones de aminoácidos —que aplicarán a las más de 300 mutaciones de la proteína Htt-Nt, responsable del Huntington—, con la experiencia del equipo de Salvatella en el estudio estructural de estas expansiones y el diseño de péptidos. 

“Nuestra metodología nos permite analizar la propensión de miles de secuencias de PolyQ a producir placas amiloideas. Es una forma sistemática de medir como impactan esas cadenas y sus ‘regiones adyacentes’ en la agregación. Con ello podemos obtener ‘paisajes mutacionales’ que nos permitirán entender qué hacen exactamente esas zonas en el proceso de agregación y el equipo de Xavier podrá estudiar su estructura y diseñar péptidos que puedan unirse a las glutaminas y controlar su agregacion”, explica la doctora Bolognesi. “Esto puede ofrecer alternativas terapéuticas no solo al Huntington, sino a otras enfermedades neurodegenerativas que hoy no tienen tratamiento”. 

ASITOC: músculos-en-un-chip y sensores de biomagnetismo para acelerar el diseño de nuevos tratamientos de distrofia muscular 

Hay más de 30 enfermedades hereditarias que producen distrofia muscular, algunas muy severas y de rápido desarrollo, como la enfermedad de Duchenne, que afecta sobre todo a niños. Los músculos con distrofia se mueven, pero de modo distinto a los músculos sanos, por ejemplo, presentan debilidad y tiempos de relajación mayores que los músculos sanos. Lo que nosotros intentamos hacer es reproducir los movimientos característicos de los músculos enfermos en un dispositivo microfluídico (organ-on-a-chip) e integrar la tecnología de sensores magnéticos para medir las dinámicas de contracción”, explica Juan Manuel Fernández-Costa, investigador postdoctoral en el grupo Biosensores para Bioingeniería del IBEC, y co-lider del proyecto junto con Michael Tayler, investigador postdoctoral y becario la Caixa Junior Leader del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO). 

Ambas tecnologías son muy novedosas, pero aquí presentan el reto añadido de reproducir el movimiento del músculo afectado por una patología y de medir las alteraciones biomagnéticas de este movimiento, que son extremadamente débiles. “La medición de campos magnéticos de fuentes biológicas ya se aplica al cerebro (magneto-encefalografía) y al corazón. Pero los campos magnéticos que producen estos órganos son de un orden de magnitud tres veces mayor que las que genera un músculo-en-un-chip”, subraya Michael Tayler. “El proyecto es absolutamente pionero en este ámbito”. 

El objetivo final es tener un dispositivo capaz de medir los cambios que se producen en el músculo cuando se le aplican ciertos compuestos, lo que permitiría usarlo para testear nuevos fármacos y tratamientos. El sistema podría tener aplicaciones no solo para los casos más severos de distrofia, sino para las más de 700 enfermedades musculares que se conocen e incluso en otras patologías donde se produzca un cambio de potencial biomagnético que pueda ser medido por esta tecnología. 

Cada uno de los cinco proyectos recibirá una aportación de 20.000 euros para llevar a cabo la primera fase, de diez meses, tras los cuales y en función de los resultados obtenidos, un panel de expertos seleccionará dos de los proyectos que recibirán una financiación adicional de 50.000 euros. El objetivo del programa es ayudar al arranque de proyectos de enfoque muy innovador y alto potencial, que puedan aplicar posteriormente con éxito a convocatorias competitivas de financiación. Desde el lanzamiento de la primera convocatoria, en diciembre de 2016, se han llevado a cabo 5 ediciones del programa BIST Ignite, en las que han recibido financiación un total de 23 proyectos, por un monto total de 810.000 euros, y ha contado con la participación de más de 170 investigadores de los siete centros BIST. 

 

Más información sobre todos los proyectos concedidos: BIST.