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Un equipo aragonés diseña nuevas estrategias para atacar tumores sólidos resistentes a la inmunoterapia

Con una financiación europea de 2,5 millones de euros, José Manuel García Aznar desarrollará un proyecto pionero que incluye biobots, robots hechos de células.

Paula Guerrero, J. Manuel García Aznar y Soraya Hernández, en su laboratorio del I3A.
Paula Guerrero, J. Manuel García Aznar y Soraya Hernández, en su laboratorio del I3A.
Guillermo Mestre

En el departamento de Ingeniería Mecánica no todo son máquinas, engranajes y motores, también hay células. Incluso se diseñan robots hechos de células: los biobots. José Manuel García Aznar nunca pensó que la ingeniería industrial le llevaría a investigar tan cerca de la medicina, pero lleva años estudiando las fuerzas y tensiones que sufren los tejidos vivos, un campo híbrido con nombre compuesto: mecanobiología. Su próximo reto es "intentar diseñar nuevas estrategias de inmunoterapia para atacar los tumores sólidos, uno de los grandes desafíos que tiene hoy en día la medicina", asegura. Con la financiación de 2,5 millones de euros concedida por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) en la categoría ‘Advanced Grants’, su equipo creará una plataforma de modelado predictivo y su trabajo se aplicará a tres tumores de gran impacto clínico: pulmón, hígado y páncreas.

Rigideces e ideas rompedoras

El proyecto se desarrollará a lo largo de los próximos cinco años, en los que empezarán por averiguar cómo las células de los tratamientos de inmunoterapia detectan, se mueven e interactúan con las células cancerosas y con el microambiente tumoral. Aunque las células inmunitarias tienen gran capacidad de movimiento, los tumores sólidos no se lo ponen nada fácil. Son tan densos y rígidos que no dejan que nada entre. "Presentan muchos obstáculos mecánicos, como tensiones residuales, que las células terapéuticas tienen que salvar", señala el investigador del I3A (Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón) de la Universidad de Zaragoza. Por eso "diseñar y fabricar biobots constituidos por células del propio sistema inmunitario para atacar a los tumores" es una de las ideas novedosas que hacen de ICoMICS (Individual and Collective Migration of the Immune Cellular System) uno de esos proyectos pioneros, de alto riesgo y alto potencial que respaldan las ‘Advanced grants’ europeas.

La idea consiste en intentar que "en vez de células individuales, sean muchas células juntas las que trabajen de forma cooperativa para invadir el tumor", explica. Y lo compara con una situación prepandemia: "Es como cuando tratabas de abrirte paso en un bar de marcha o en un concierto llenísimos de gente: uno solo empuja poco, pero los cinco de la cuadrilla de amigos empujamos más". 

Los biobots "son, básicamente, robots constituidos por células que se diseñan para que realicen una acción determinada". En este caso, "lo que nos gustaría que hicieran es salvar las barreras físicas que generan los tumores sólidos para que la inmunoterapia sea más efectiva". García Aznar sabe que este abordaje mediante biobots es "difícil de conseguir; de momento es investigación básica que puede o no funcionar".

Pero generar biobots es la parte final de la historia. Empezarán por desarrollar una novedosa plataforma de simulación virtual para recrear e investigar cómo se comportan tanto las células del sistema inmunitario como las cancerosas. Para ello, fabricarán organoides tumorales, "órganos en miniatura de tumores sólidos desarrollados en el laboratorio" que crecerán en chips de microfluídica de cultivo celular. Después, "haremos una réplica, un gemelo virtual del organoide"; las simulaciones por ordenador del comportamiento de la población celular se combinarán mediante técnicas de inteligencia artificial.

Con todo ello, se pretende lograr otro de los ambiciosos objetivos de este proyecto: "Abrir una nueva línea de trabajo que se podría denominar ‘mecanoinmunoterapia’ y que pretende avanzar en una mejor comprensión de cómo las fuerzas mecánicas regulan el efecto y la eficacia de diferentes estrategias de inmunoterapia".

Nuevos contratos y microscopios

Además de permitirle a un investigador "llevar a cabo una idea que es fruto de años de trabajo", recibir 2,5 millones de euros de la UE da para completar equipo humano y técnico. José Manuel García Aznar planea dedicar "dos quintos del presupuesto a contratación de personal, un quinto iría a comprar nuevo equipamiento, otro quinto a gastos de fungible y el último quinto irá a cubrir los gastos generales de la universidad". Quieren adquirir un microscopio confocal y el equipo de investigación formado por María Ángeles Pérez Ansón, María José Gómez-Benito y Julián Pardo Jimeno se complementará con dos posdocs y cuatro estudiantes de doctorado de nueva contratación.

Este es el tercer proyecto ERC que consigue García Aznar. Su proyecto es uno de los once que se han concedido a investigadores de centros españoles y el único en Aragón en la última convocatoria. Desde 2009, la Universidad de Zaragoza ha obtenido once proyectos ERC de primer nivel, con una financiación global de 18,8 millones de euros.

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