La Fundación Ramón Areces ha adjudicado ayudas por valor de 2,35 millones de euros a 19 proyectos de investigación que se desarrollarán durante los próximos tres años en España. 97 científicos trabajarán en campos como las enfermedades raras, el cáncer, patologías neurodegenerativas y envejecimiento, seguridad alimentaria, cambio climático y nuevos materiales.

Estas Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia, que alcanzan su XXI convocatoria, ayudarán a sufragar proyectos en centros, universidades y hospitales de Madrid, Cataluña, Castilla y León, Navarra, País Vasco, Andalucía, Galicia y Comunidad Valenciana. La cuantía de las ayudas asciende a 2.351.749 euros.

El objetivo de estas convocatorias de Ayudas a la Investigación de la Fundación Ramón Areces es fomentar una estructura sólida investigadora en nuestro país, poniendo el foco en aquellas áreas de mayor necesidad y promocionar la ciencia española, en especial a su talento más joven.

Entre otros temas, estos investigadores buscarán tratamiento a enfermedades raras como la de Hutchinson-Gilford, Lafora y MADD; avanzarán en el estudio del Alzheimer; desarrollarán una tecnología basada en inteligencia artificial para promover el envejecimiento saludable; trabajarán en nuevas técnicas para mejorar la inmunidad antitumoral; analizarán los efectos de los nanoplásticos en el organismo humano; investigarán la producción de amoníaco verde; valorarán nuevos tratamientos menos invasivos para curar infecciones en prótesis óseas… 

Enfermedades raras

En el estudio de las patologías poco frecuentes, tres equipos investigarán sobre las enfermedades de Hutchinson-Gilford, Lafora y MADD. “El síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford (HGPS) es una enfermedad genética ultra rara causada por progerina, que provoca el envejecimiento prematuro y la muerte a partir del primer o segundo año de vida”, explica Vicente Andrés García. Él será el encargado de dirigir uno de estos proyectos en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III. Añade que, aunque los pacientes normalmente carecen de la mayoría de los factores de riesgo cardiovascular tradicionales, desarrollan aterosclerosis y mueren en la adolescencia principalmente por insuficiencia cardíaca. “La terapia anticoagulante que se administra temprano puede prevenir la degeneración del tejido, mejorando la calidad de vida y prolongando la vida útil de los pacientes con HGPS”, explica sobre los objetivos de su trabajo. Vicente Andrés García también espera que los resultados de este proyecto ayuden a comprender el envejecimiento normal así como otras enfermedades protrombóticas.

Laura Formentini, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, va a centrar sus esfuerzos en otra enfermedad de poca incidencia, esta vez la deficiencia múltiple de acil-CoA deshidrogenasas (MADD). Así la define: “MADD presenta un espectro clínico heterogéneo que incluye un severo fenotipo de acidosis metabólica, hipoglucemia e hiperamonemia, que producen una miocardiopatía y muerte perinatal”. Admite que hoy en día no existe cura para esta patología, pero que en su laboratorio han logrado generar el primer ratón que reproduce varios aspectos de MADD. “Estos animales representan un buen modelo preclínico para probar moléculas destinadas en la restauración de la homeostasis del músculo esquelético. Nuestro objetivo es caracterizar el fenotipo del ratón, identificando nuevas moléculas capaces de aumentar la actividad de las mitocondrias musculares o la reutilización de medicamentos ya utilizados en la terapia para diferentes indicaciones”, expresa Formentini.

En la Universidad Ramon Llull de Barcelona, Jordi Duran y su equipo están centrados en la enfermedad de Lafora (EL), una grave patología neurodegenerativa que afecta a adolescentes. “Los primeros síntomas aparecen en forma de crisis epilépticas, pero la patología progresa rápidamente con un deterioro generalizado de las funciones neurológicas y acaba causando la muerte pocos años después de su aparición”, explica Duran. Como tantas otras patologías poco frecuentes, aún no existe tratamiento para ella. Al ser hereditaria, causada por mutaciones en dos genes -malina y laforina- se proponen desarrollar una terapia génica basada en la reintroducción de una copia funcional del gen mutado. “En este sentido, nuestros resultados recientes con modelos animales indican que ésta podría ser una estrategia efectiva. El objetivo de este proyecto es validar el uso de nanopartículas cargadas de mRNA codificando el gen mutado (malina o laforina) para restaurar su expresión”, avanza.

Terapia personalizada, inmunoterapia y cáncer

Otros dos proyectos de investigación tendrán al cáncer en el punto de mira. El primero de estos proyectos va dirigido al aprovechamiento de microRNAs para la inmunoterapia del cáncer de pulmón. Alicia González Martín, del departamento de Bioquímica e Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols de la Universidad Autónoma de Madrid, resume que “las inmunoterapias contra el cáncer han logrado remisiones duraderas del tumor en algunos pacientes, pero muchos otros responden mal o no responden a las estrategias actuales”. “Esto implica la necesidad de nuevas dianas terapéuticas para potenciar la inmunidad antitumoral en estos pacientes”, añade. En este sentido, considera necesario conocer mejor el papel de los ARN no codificantes. “Los microARN (miARN) son objetivos atractivos para mejorar la inmunidad antitumoral debido a su capacidad de controlar las células inmunitarias al limitar simultáneamente la expresión de una red de genes diana que codifican proteínas. En este proyecto nos centramos en el cáncer de pulmón, la principal causa de muerte relacionada con el cáncer en todo el mundo. Nuestros datos preliminares usando un carcinoma de pulmón modelo de ratón reveló que el aumento de la expresión de un miARN específico en los linfocitos T reduce drásticamente el crecimiento tumoral y la infiltración tumoral por células T CD4”, adelanta.

El segundo equipo que investigará en tumores será el que dirigirá Idoia Ochoa Álvarez, del Departamento de Electrónica y Electricidad y Departamento de Ingeniería Biomédica y Ciencias, Tecnun, de la Universidad de Navarra. Lo ha titulado ‘Identificación a nivel unicelular de los mecanismos moleculares y metabolómicos que gobiernan respuesta antitumoral de las terapias CAR T en pacientes con MM (M4CART)’. “Las estrategias terapéuticas basadas en células CAR T se han convertido en una opción real para el tratamiento ciertas enfermedades hematológicas. Sin embargo, los pacientes con mieloma múltiple (MM) han mostrado recaídas significativas asociadas con la falta de persistencia de CAR T y mecanismo adicional de resistencia”, explica. La hipótesis que manejan para explicar este hecho es que la eficacia de las terapias CAR T depende de una regulación genética compleja. “El objetivo de este proyecto es diseccionar los mecanismos que gobiernan la respuesta antitumoral de las terapias CAR T en el mieloma múltiple”. Asegura que este trabajo brindará una amplia imagen de los mecanismos que controlan la función CAR T y puede conducir a la identificación de factores con valor pronóstico o potencialmente modulables para mejorar la eficacia de las terapias CAR T.

Infección: alerta precoz, prevención y tratamiento

Dos equipos en Madrid y Granada intentarán avanzar en el estudio de diferentes infecciones. Por una parte, Isabel Izquierdo Barba, del Departamento de Químicas en Ciencias Farmacéuticas de la Universidad Complutense, quiere mejorar el diseño de nanomateriales para el tratamiento de prótesis osteoarticulares infectadas. Al mismo tiempo, Luis Miguel de Pablos Torró, profesor del Departamento de Parasitología de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Granada, profundizará en la enfermedad de Chagas, una patología endémica del continente americano, que afecta a entre ocho y diez millones de personas, y que se encuentra en expansión debido a movimientos migratorios a países como España.

Isabel Izquierdo quiere utilizar nanopartículas basadas en vidrios mesoporosos bioactivos (MBG) debido a su capacidad para liberar diferentes agentes antimicrobianos, al mismo tiempo que regeneran el tejido óseo. “Nano4Infection -nombre que recibe el proyecto- ofrece una alternativa a la revisión de las prótesis infectadas mediante el diseño de nanopartículas para un tratamiento integral y local de infecciones”, resume. Según explica, este sistema permitiría la liberación de antibióticos y la regeneración del tejido óseo periimplantario. Pone el acento en la “gran repercusión en el ámbito de la salud con grandes implicaciones socioeconómicas” ya que ofrece un cambio de paradigma en el tratamiento de infecciones protésicas evitando el reemplazo de la prótesis infectada. “Esto supone un ahorro considerable en el sistema nacional de salud, así como una mejora en la calidad de vida de los pacientes afectados”, añade Izquierdo.

Por su parte, Luis Miguel de Pablos Torró va a centrarse los próximos tres años en el estudio de las exovesículas circulantes como marcadores de diagnóstico precoz de la Enfermedad de Chagas. Desde su laboratorio en la Universidad de Granada, advierte que es necesario una detección precoz del parásito implicado o de sus productos de secreción. “La presencia de proteínas antigénicas y ADN en las exovesículas es de especial interés debido a su mayor exposición, lo que ayudará a determinar la presencia/ausencia del parásito en fases de la enfermedad con baja parasitemia, en neonatos potencialmente infectados por transmisión transplacentaria o en el seguimiento tras el tratamiento farmacológico de los pacientes”, asegura De Pablos Torró.

Envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas

Otros tres equipos han sido seleccionados por la Fundación Ramón Areces para abordar diferentes aspectos relacionados con los efectos de la longevidad en nuestra salud. El primero de ellos tiene al Alzheimer como objetivo y lo dirige Albert Giralt Torroella en la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Instituto de Neurociencias, de la Universidad de Barcelona. “Esta enfermedad es incurable, compleja y multifactorial. Debido al continuo fracaso de los ensayos clínicos orientados a su tratamiento, se requiere del diseño de estrategias terapéuticas novedosas y más efectivas”, avanza. Asegura que en su laboratorio ya trabajan con modelos de ratón para rejuvenecer o retrasar la progresión de la enfermedad. “Nuestros resultados preliminares indican que la reprogramación intracerebral específica en ratones induce la potenciación de ciertas habilidades cognitivas sin efectos secundarios adversos asociados a la reprogramación in vivo, tales como la formación de teratomas”, adelanta.

Por su parte, José Alberto Díaz-Ruiz Ruiz, de la Subdivisión de Nutrición de Precisión y Envejecimiento en el Grupo de Intervenciones Nutricionales del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA), considera necesario avanzar hacia el envejecimiento saludable. Propone para ello “decodificar los elementos fundamentales que impulsan el proceso de envejecimiento para aclarar las relaciones entre ese proceso y la enfermedad, y promover intervenciones sostenibles contra el envejecimiento en humanos”. Se plantea aplicar algoritmos de inteligencia artificial para desarrollar predictores de edad e identificar marcadores biológicos y mecanismos de envejecimiento que arrojen luz sobre el desarrollo de posibles opciones terapéuticas para promover el envejecimiento saludable de forma individual. A través de cambios en el microbioma intestinal, buscará restaurar el reloj de envejecimiento de manera personalizada. “Una caracterización extensa de estos factores podría representar una herramienta prometedora para descifrar el envejecimiento biológico y comprender las relaciones entre el envejecimiento y enfermedad”, asegura.

Para Diana Guallar, del Centro de Investigación en medicina molecular y enfermedades crónicas de la Universidad de Santiago de Compostela, es clave investigar la función de la metilación del ARN en el control de elementos transponibles durante el envejecimiento. Admite que, a pesar de la gran cantidad de estudios realizados hasta la fecha sobre el envejecimiento, su complejidad intrínseca ha dificultado el desarrollo de estrategias clínicas exitosas para contrarrestarlo. “Dado que la metilación del ARN es reversible, propone diseccionar la combinación mínima de moduladores epitranscriptómicos que podrían usarse para revertir las características del envejecimiento. Este proyecto dilucidará nuevos mecanismos subyacentes al envejecimiento, proporcionando nuevos biomarcadores y estrategias para abordar esta inevitable consecuencia de la vida”, explica.

Diálogo intercelular e Interactoma: implicaciones patológicas

Vicente Pérez García, de la Fundación Centro de Investigación Príncipe Felipe de Valencia, va a estudiar con su equipo algunos aspectos del origen de la vida humana. “La placenta orquesta los resultados del desarrollo y el crecimiento fetal. La funcionalidad completa de la placenta depende de los primeros pasos durante la placentación, cuando las células trofoblásticas, el componente básico de la placenta, invaden el endometrio para establecer la interfaz materno-fetal definitiva. Varias complicaciones del embarazo, como el aborto espontáneo y la preeclampsia, son causadas por defectos en el proceso de invasión del trofoblasto”, explica. Y añade que, a pesar de la extensa investigación sobre el desarrollo de la placenta, los mecanismos moleculares precisos que regulan la correcta diferenciación e invasión del trofoblasto son poco conocidos. Este investigador va a utilizar tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9 “para manipular células madre del trofoblasto humano, células cancerosas y organoides para así identificar las firmas moleculares características de las células placentarias invasivas humanas y desentrañar las vías moleculares comunes entre la invasión del trofoblasto y la metástasis del cáncer”.

En el Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” de Madrid, Catalina Ribas dirigirá una investigación sobre el interactoma de Gαq en la homeostasis y comunicación celular. Asegura que “los receptores acoplados a la proteína G (GPCR) que actúan a través de las proteínas Gq son claves para la homeostasis vascular y están involucrados en patologías relacionadas con disfunción endotelial”. Junto a su equipo, va a investigar la identificación de nuevas vías de señalización que relacionan Gαq y la intercomunicación entre las maquinarias de homeostasis y comunicación celular. Asegura que “esto proveerá una mejor comprensión del impacto de una incorrecta activación de las vías de Gq-GPCRs en condiciones patológicas permitiendo el diseño de terapias dirigidas y más específicas”.

Santiago Ramón y Cajal Agüeras, en el Vall d'Hebron Institut de Recerca (VHIR) de Barcelona, centrará sus esfuerzos en el tratamiento de la metástasis del cáncer. En concreto, abordará el ‘Bloqueo de la comunicación intercelular mediada por vesículas extracelulares: un enfoque racional para el tratamiento de la metástasis del cáncer’. “La recurrencia en cáncer sigue siendo una necesidad clínica no cubierta para muchos tipos de neoplasias. Las recaídas se suelen asociar a metástasis incurables, la mayor causa de muerte relacionada con cáncer (90%)”, resume. En estos tres años de investigación, quiere confirmar la expresión de las proteínas diana propuestas en una serie de pacientes con enfermedades residuales y recidiva metastásica, para establecer la relevancia clínica de la estrategia. “Nuestro objetivo es probar los inhibidores en combinación con terapias aprobadas como cirugía o quimioterapia del tumor primario, para establecer esquemas de tratamiento clínicamente relevantes”, afirma el director de este equipo.

Seguridad alimentaria y biotecnología

Uno de los dos proyectos elegidos para recibir ayudas en la categoría de seguridad alimentaria y biotecnología tiene a los nanoplásticos como protagonistas. María del Carmen López de las Hazas Mingo, del Imdea Food Institute, recuerda que “alrededor del 80% de los plásticos se incorporan de manera indiscriminada a múltiples ecosistemas donde, a lo largo del tiempo, son fragmentados por agentes externos generando pequeñas partículas”. Tal y como explica, esos elementos se han detectado en diversos organismos, ya sea en las heces, como en la placenta o en el plasma humano. “Sin embargo, los efectos de los nanoplásticos sobre la salud humana aún están por caracterizar. La ingestión de ellos se asocia al desarrollo de diferentes problemas intestinales y aumento de la respuesta inflamatoria local. Sin embargo, se desconoce lo que ocurre a nivel sistémico. El presente proyecto pretende dilucidar si el consumo accidental de nanoplásticos a través de la dieta puede tener un papel en los trastornos sistémicos y crónicos”, avanza.

También se ha fijado en este material artificial Sergio Bordel Velasco, del departamento de ingeniería química en la escuela de ingeniería de la Universidad de Valladolid. Ha titulado su proyecto ‘Bacterias de metabolismo programable para la valorización de residuos plásticos’. Explica que busca desarrollar una nueva tecnología que permita utilizar residuos de una amplia variedad de poliésteres (PBS, PBAT, PCL, PLA etc.) como substratos, para producir una amplia variedad de productos de alto valor añadido. “Esta tecnología se basa en la amplia versatilidad de la bacteria Paracoccus denitrificans para utilizar como fuentes de carbono y energía la práctica totalidad de los monómeros que constituyen los poliésteres más utilizados”, aclara.

Cambio climático y energías renovables

La sostenibilidad llega también a la elaboración de productos químicos de uso común. Francisco Pelayo García de Arquer, del Instituto de Ciencias Fotónicas-ICFO, con sede en Castelldefels (Barcelona), quiere dar con una nueva forma de amoniaco verde. “El proyecto persigue el desarrollo de amoniaco renovable como nuevo vector energético limpio alternativo. El desarrollo de combustibles líquidos a partir de energía renovable que combinen alta densidad energética y coste reducido (incluyendo generación, transporte y almacenaje) representa una alternativa para desplazar combustibles fósiles y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero”, afirma. Para ello, avanza que desarrollará catalizadores y sistemas que permitan la electrosíntesis directa de amoniaco verde a partir de aire y electricidad renovable. “Como vector químico, la electrosíntesis verde de amoniaco tiene el potencial de desplazar procesos existentes para la generación de fertilizantes, basados en el uso de gas metano y de una alta intensidad energética y de emisiones de gases efecto invernadero”, añade.

Julio Lloret Fillol, de Fundació Institut Català d’investigació química (ICIQ) de Barcelona, también trabajará esos procesos químicos, esta vez para producir combustibles mediante el desarrollo automatizado de catalizadores. “Los procesos electroquímicos alimentados por fuentes de energía renovables (sol, viento, etc.) pueden transformar moléculas abundantes (agua, CO2, etc.) en combustibles sintéticos y productos químicos de forma sostenible. En particular, la reducción electrocatalítica de CO2 (CO2RR) promete ofrecer una producción industrial sostenible y económicamente viable de combustibles renovables neutros en CO2”, resume. Sin embargo, reconoce que los electrocatalizadores actuales aún carecen de los requisitos para el desarrollo industrial. Con este proyecto, Lloret quiere desarrollar nuevos catalizadores altamente activos, selectivos y robustos. Admite que descubrir nuevos catalizadores es una tarea “exigente, tediosa y lenta” que requiere décadas de investigación y desarrollo, y asegura que “la automatización de la investigación en el laboratorio es el primer paso clave hacia este objetivo”.

Nuevos materiales. Fundamentos y aplicaciones

Los dos últimos proyectos de investigación beneficiarios de estas Ayudas de la Fundación Ramón Areces pertenecen al área de los nuevos materiales. El primero de ellos se titula ‘Fuentes ultrabrillantes de fotones en cavidades abiertas’. Lo dirige Carlos Antón Solanas, del Departamento de Física de Materiales del Instituto de Física de la Materia Condensada en la Universidad Autónoma de Madrid. Explica que “la expansión y el impacto de la tecnología en fotónica cuántica depende de la eficiencia de la generación de fotones individuales”. Este proyecto persigue por primera vez en España el desarrollo de una fuente ultrabrillante de fotones individuales operativa a temperatura ambiente y criogénica. “Se identifican dos objetivos principales: la emisión de fotones individuales para comunicaciones cuánticas y la generación de fotones individuales altamente coherentes para aplicaciones en computación cuántica”, precisa. Adelanta este investigador que su solución podría ser comercializable para constituir una fuente ultra-eficiente de fotones individuales u otros estados cuánticos de luz”.

Por último, Susana Carregal Romero, de la asociación centro de investigación cooperativa en biomateriales-CIC biomaGUNE, con sede en San Sebastián, trabajará en nanomedicinas basadas en surfactante pulmonar para tratamientos dirigidos al pulmón (NanoSurf). “La administración de terapias dirigidas es uno de los retos actuales de la medicina moderna que mejoraría la supervivencia y calidad de vida de muchos pacientes”, asegura. El proyecto NanoSurf producirá nuevos nanomateriales basados en el surfactante pulmonar para mejorar esa distribución y así aumentar la eficiencia de fármacos dirigidos al tratamiento de enfermedades pulmonares. Para ello, Carregal y su equipo estudiarán la mejora en la biodistribución pulmonar de los nuevos materiales y comprobarán su eficiencia en la mejora de tratamientos usando como ejemplo la fibrosis pulmonar idiopática, una enfermedad potencialmente letal y parcialmente relacionada con el envejecimiento.