La ciència des del laboratori: així sonen les veus dels investigadors CaixaResearch
Publicado el 19/12/2023
Entendre com una eina informàtica pot ajudar a frenar la malària, com una partícula diminuta pot revolucionar l’estudi de la grip, com un gen regula la comunicació entre dues parts fonamentals de la cèl·lula o com les matemàtiques ens acosten a la comprensió de la nostra pròpia memòria no és senzill. Però es fa una mica més fàcil si ens ho expliquen les persones que treballen a primera línia fent avançar la recerca i la innovació en biomedicina i salut. Per això, el 2023 hem estrenat una nova iniciativa anomenada #NewsFromTheLab, en què els investigadors de la nostra xarxa ens han explicat els resultats de la seva recerca directament des dels seus laboratoris.
Aquest 2023 hem bastit nous ponts entre la ciència i la societat per acostar els resultats de la investigació i per conèixer de primera mà què passa als laboratoris. Aquests són els quatre projectes que hem pogut veure de prop al llarg d’aquest any.
Una porta oberta a nous tractaments per a la diabetis o la malaltia del fetge gras no alcohòlic
Les mitocòndries, que funcionen com a «central d’energia» de les cèl·lules, i el reticle endoplasmàtic, que és on es fabriquen proteïnes i lípids, interactuen a través d’un procés molt precís en el qual entren en joc dues variants del gen Mitofusina 2: ERMIT2 i ERMIN2. Aquestes dues variants actuen com un pany i una clau per permetre el flux d’informació i materials entre aquestes dues estructures fonamentals de les cèl·lules. Quan alguna cosa falla en aquesta interacció, es desencadenen una sèrie d’efectes danyosos que poden derivar en trastorns metabòlics com ara la diabetis o la malaltia del fetge gras no alcohòlic.
Els investigadors CaixaResearch Antonio Zorzano i Deborah Naón, de l’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB Barcelona), han descrit enguany aquest procés. El descobriment, publicat al mes de juny a la revista Science, fa possible estudiar nous tractaments per a aquestes malalties metabòliques i d’altres de relacionades amb el gen Mitofusina 2, com la neuropatia de Charcot-Marie-Tooth 2A, actualment intractable.
Eina per generar genomes de qualitat amb els quals es puguin entendre malalties com la malària
ILRA (acrònim anglès de «millora automàtica d’assemblatges de lectura llarga») és una eina bioinformàtica capaç de generar genomes d’alta qualitat en contextos especialment complicats, com per exemple en espècies amb ADN complexos o quan les mostres biològiques són insuficients. L’eina, desenvolupada per la investigadora CaixaResearch Elena Gómez-Díaz i José Luis Ruiz Rodríguez, de l’Instituto de Parasitología y Biomedicina López-Neyra (IPBLN-CSIC) de Granada, permet que qualsevol laboratori, independentment dels recursos o de l’experiència que tingui, accedeixi a la tecnologia necessària per comprendre la base molecular d’algunes malalties infeccioses com la malària per desenvolupar teràpies eficaces i per avançar en general en el camp de la biologia.
Per exemple, la seqüenciació de paràsits com el Plasmodium, causant de la malària, és molt complicada a causa de la gran diversitat genètica de totes les seves adaptacions locals, la qual cosa influeix, alhora, en la seva virulència i en l’efectivitat dels tractaments. Poder treballar amb genomes de referència d’alta qualitat de totes les varietats existents, com els que pot generar l’ILRA, és essencial per contenir una malaltia que cada any mata centenars de milers de persones i per a la qual encara no hi ha medicines ni vacunes plenament efectives. L’estudi es va publicar al juliol a la revista Briefings in Bioinformatics, una de les més prestigioses en el seu camp.
Un glòbul vermell sintètic per millorar el desenvolupament de les vacunes de la grip
Cada any cal actualitzar les vacunes de la grip per fer front a una família de virus que muta a gran velocitat. Això requereix l’estudi continuat de les variants del virus en circulació, un procés en què habitualment s’utilitzen glòbuls vermells (eritròcits) extrets de sang animal. Tanmateix, aquests glòbuls vermells són inestables, la qual cosa impedeix l’estandardització dels processos d’estudi de les noves variables del virus i d’actualització de les vacunes. Enguany, un equip liderat per la investigadora Eva Baldrich, del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR) de Barcelona, ha desenvolupat una variant sintètica que promet revolucionar l’estudi de la grip. L’Eva ha rebut dos ajuts CaixaImpulse Innovació (2021 i 2023).
Batejades com a sintròcits, aquestes micropartícules recobertes d’un receptor sintètic dissenyat per detectar el virus de la grip es poden deshidratar i emmagatzemar durant períodes llargs de temps sense necessitat de refrigeració. Això beneficiarà tots els laboratoris, però en particular els que tenen recursos limitats. Els sintròcits estan sent sotmesos a totes les proves necessàries prèvies al seu ús al Centers for Disease Control and Prevention (CDC) d’Atlanta, als Estats Units, un dels centres de malalties infeccioses més importants del món.
Els patrons matemàtics de la nostra memòria
Els éssers humans guardem a l’hipocamp els records de les experiències viscudes, l’anomenada memòria episòdica, però els científics encara no entenen ben bé com es desplega aquest procés. Quan associem una situació del present a un record del passat es produeixen una sèrie de patrons d’activació neuronal, oscil·lacions d’alta freqüència, anomenades ripples, de formes molt variables i diferents entre si. Enguany, l’equip de la investigadora CaixaResearch Liset M. de la Prida i Enrique Rodríguez Sebastián, de l’Instituto Cajal (IC-CSIC) de Madrid, va publicar a Nature Neuroscience una nova tècnica per visualitzar, classificar i estudiar aquests ripples.
Els patrons de les oscil·lacions neuronals es representen a l’espai matemàtic com a punts en un núvol: els de freqüència, durada o amplitud similar es projecten a prop, mentre que els que tenen característiques diferents ocupen localitzacions distants. Els investigadors esperen que aquest mètode simplifiqui la tasca de descodificar els patrons neuronals associats a la memòria de diferents regions de l’hipocamp. A més, aquesta eina tan innovadora pot servir per estudiar la memòria durant l’aprenentatge i el son, i també en malalties com l’Alzheimer o l’epilèpsia.