Un nano-pas per a les cèl·lules mare, un gran pas per a la humanitat

Un nano-pas per a les cèl·lules mare, un gran pas per a la humanitat

Grans de sal. Imatge de kevindooley via Wikimedia Commons, amb llicència  CC BY 2.0.

Una cèl·lula és un ésser viu i, com a tal, està fortament influenciada pel seu entorn. Tal com us avançava a l’entrada Cèl·lules mare per regenerar teixits: realitat o ficció?, des de l’enginyeria de teixits es busca desenvolupar estructures que imitin els teixits originals, a nivell mecànic i biològic. En el cas de les cèl·lules mare en particular, la seva relació amb l’entorn a l’escala nanomètrica és un factor essencial per al control de la seva diferenciació (transformar-se en un tipus cel·lular o un altre). Encara que el concepte “nano” pugui semblar una escala ínfima, no hem d’oblidar que una cèl·lula fa de mitjana uns 10 micròmetres de punta a punta, és a dir, una distància equivalent a l’1% d’un mil·límetre. Tot i així, és sabut que les cèl·lules poden detectar partícules 2.000 vegades més petites que elles (un nanòmetre és la milionèsima part d’un mil·límetre). És com si estant estirat sobre un matalàs poguessis detectar un gra de sal a l’esquena.

Al nostre laboratori de l’IBEC hem desenvolupat un mètode per crear superfícies amb patrons irregulars de nanopartícules d’uns 5 nanòmetres. Això ens permet estudiar la interacció de cèl·lules mare amb aquestes molècules. Les cèl·lules mare es mouen sobre aquestes superfícies i interaccionen amb les nanopartícules, que imiten els punts d’adhesió cel·lular naturals; com més nanopartícules hi ha a la superfície, més fort s’hi adhereixen les cèl·lules.
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Xavier Arqué: “En un futur m’agradaria emprendre en el sector biotecnològic”

Xavier Arqué: “En un futur m’agradaria emprendre en el sector biotecnològic”

Des de l’IBEC intentem apropar la bioenginyeria a la societat, i molt especialment als estudiants que tenen curiositat per la recerca. Avui entrevistem el Xavier Arqué, biotecnòleg de formació i ara estudiant de doctorat al grup del Samuel Sánchez Smart nano-bio-devices, que va conèixer l’IBEC durant la setmana de la ciència d’ara fa dos anys, al 2016.

Pilar Rodríguez: Bon dia Xavier, gràcies per atendre’ns. Què et va portar a visitar l’IBEC durant la setmana de la ciència?

Xavier Arqué: Jo estava buscant on fer el treball de fi de màster, i pensava fer-ho en una empresa. Vaig estar enviant correus a algunes empreses del Parc Científic de Barcelona, i venint a una entrevista vaig veure anunciada la xerrada de l’investigador Samuel Sánchez.

Es tractava, però, d’una xerrada científica, no relacionada amb el món de l’empresa.

Ho se, però vaig veure la paraula “nanorobòtica”, i em va cridar l’atenció. Vaig veure la xerrada del Samuel, els vídeos dels nanomotors navegant, com controlaven el moviment d’aquelles minúscules esferes, i em vaig dir “vull formar part d’això, vull veure de què va i què puc aportar-hi”. Veure aquesta recerca tan trencadora em va fer replantejar la idea d’anar a buscar feina a l’empresa.

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La malaria: un viejo conocido aun por conocer

La malaria: un viejo conocido aun por conocer

Coincidiendo con el día mundial de la malaria, recopilamos las entradas que le hemos dedicado a esta enfermedad producida por parásitos del género Plasmodium, que infectan los glóbulos rojos de la sangre. La malaria causa unos 900 millones de casos de fiebre y aproximadamente 3 millones de muertes anuales, lo que representa una muerte cada 15 segundos. La transmisión de esta enfermedad se produce a través de la picadura de mosquitos infectados, y se calcula que el 75% de los afectados son niños de zonas endémicas de África.

 

Aquí nuestra selección de posts:

  • Este post explica cómo funciona la enfermedad:

http://divulga.ibecbarcelona.eu/una-estrategia-prometedora-para-combatir-la-malaria/

  • En esta entrada hablamos de la búsqueda de una cura alternativa para la malaria, mediante la nanomedicina:

http://divulga.ibecbarcelona.eu/esta-la-cura-de-la-malaria-escondida-en-el-fondo-del-oceano/

  • ¿Sabías que el bazo es el órgano que se encarga de destruir las células sanguíneas rojas viejas?  Esto tiene muchas implicaciones en la malaria, pues algunos de los parásitos más agresivos consiguen burlar al bazo, permitiendo que los glóbulos rojos infectados por la malaria se amontonen en la superficie interior de las venas. Aquí explicamos esa implicación, y también un proyecto de bazo humano en un chip desarrollado entre el CRESIB y el IBEC .

http://divulga.ibecbarcelona.eu/el-papel-del-bazo-en-la-malaria/

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Cèl·lules mare per regenerar teixits: realitat o ficció?

Cèl·lules mare per regenerar teixits: realitat o ficció?

Des de fa uns anys, la investigació en cèl·lules mare ha esdevingut un dels principals camps de la recerca biomèdica. Aquest tipus de cèl·lules es caracteritzen per tenir una gran capacitat de proliferació (poden créixer i dividir-se gairebé sense límit), així com per la seva habilitat per diferenciar-se, és a dir, esdevenir un altre tipus cel·lular —com per exemple condròcits (cartílag), cardiomiòcits (cor), hepatòcits (fetge), neurones (sistema nerviós), glòbuls vermells (sang)…

Cèl·lules mare pluripotents, i algunes de les seves possibles destinacions (diferenciacions). Imatge de Mike Jones, via Wikimedia Commons amb llicència Creative Commons Genèrica d’atribució/Compartir-Igual 2.5

Una cèl·lula mare embrionària pot arribar a diferenciar-se en qualsevol dels centenars de tipus cel·lulars del nostre cos. Una capacitat extraordinària que, no cal dir-ho, científics de tot el món intenten comprendre amb més profunditat. En el cos humà adult, però, també trobem cèl·lules mare en diversos teixits, com ara la medul·la òssia. Aquestes cèl·lules mare no poden transformar-se en qualsevol tipus cel·lular, ja que estan més especialitzades, però sí en alguns tipus depenent del teixit que poblen.

A mesura que el coneixement sobre cèl·lules mare augmenta, les teràpies de regeneració de teixits han emergit com la nova gran esperança de la medicina. Mentre les teràpies tradicionals consisteixen a reparar els teixits o òrgans malmesos per una lesió o malaltia, algunes teràpies regeneratives es basen en aprofitar el potencial de les cèl·lules mare per crear nou teixit que substitueixi el danyat. Aquest nou teixit seria una rèplica gairebé exacta de l’original i podria dur a terme les seves funcions amb la mateixa efectivitat.


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Organoides para estudiar el cáncer de colon

Organoides para estudiar el cáncer de colon

El cáncer de colon [1] es una de las principales causas de cáncer a nivel global, tanto en mujeres (segunda causa tras el cáncer de mama) como en hombres (tercera, tras los cánceres de próstata y de pulmón). En España, el cáncer de colon es la segunda causa de muerte por tumores, sólo detrás del cáncer de pulmón. Es especialmente prevalente en personas de más de 65 años, lo que lo hace especialmente preocupante dada la tendencia al envejecimiento de la población en los países desarrollados.

Mortalidad por cáncer de colon en la Union Europea.Fuente: Eurostat [2].

En la actualidad, las dos mejores herramientas de las que disponemos contra el cáncer de colon son la prevención y la detección precoz. Sólo alrededor del 5% de los casos diagnosticados de cáncer de colon se pueden asociar directamente a factores genéticos, siendo sus auténticos factores de riesgo la inadecuada alimentación, obesidad, ingesta de alcohol, ser fumador y la falta de actividad física, lo que ha llevado a algunos expertos a calificar al cáncer de colon como “una enfermedad de nuestra civilización”[3]. Afortunadamente, un estilo de vida saludable puede ayudarnos a reducir enormemente el riesgo de padecer cáncer de colon. No menos importante es la detección precoz de los tumores. Con un sencillo análisis de sangre oculta en las heces, se pueden detectar estos tumores hasta 10 años antes de volverse malignos. Se estima que el 90% de los casos de cáncer de colon detectados precozmente pueden curarse con éxito, mediante procedimientos más sencillos, y con menor riesgo de reincidencia.
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Apropant la mecanobiologia a l’escola

Apropant la mecanobiologia a l’escola

Durant aquest mes, a l’IBEC hem fet diversos tallers sobre mecanobiologia. Amb l’escola Roig Tessàlia, el 7 de març, els nostres estudiants de doctorat Ariadna Marín i Macià Esteve Pallarès (del grup del Xavier Trepat) han explorat com les cèl·lules exerceixen forces mecàniques i els estudiants les han mesurat i han creat un model de membrana cel·lular. Més tard, el dia 14, l’escola Natzaret també ens va visitar i aquesta vegada el taller va ser impartit per la Xarxa Quiroga (del grup Pere Roca-Cusachs) i Ariadna Marín.

Algunes fotos que vam fer durant el taller:

Article : Pilar Rodríguez Franco

Harishankar Balakrishnan: “Mi viaje”

Harishankar Balakrishnan: “Mi viaje”

Imagen de la celebración “Sangeet Sabha – an Indian classical music evening” celebrada en el IBEC con colaboración del IRB y el PCB. Autora: Pilar Rodríguez Franco.

 Nacido en una noche de mediados de verano, a más de 33°C de temperatura, me convertí en uno de los 900 millones de personas que habitan mi país. Fui llamado Harishankar combinando los nombres de dos dioses, “Lord Hari”, el protector de la vida y “Lord Shankar”, el destructor del mal. Tal vez combinar a dos dioses muy venerados en mi nombre despertó mi interés en las ciencias interdisciplinarias.

Antes de contaros mi viaje de la India a España –  y mi estancia en el IBEC – , quería hablaros un poco sobre mí. Desde octubre de 2017, soy estudiante de doctorado en el grupo Nanoscale Bioelectrical Characterization en el IBEC. Mi trabajo consiste principalmente en obtener imágenes tomográficas en la nanoescala con la ayuda de un microscopio con sonda de barrido.

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Medicina personalizada contra las enfermedades raras

Medicina personalizada contra las enfermedades raras

Imagen de NHS HEE Genomics Education Programme via Flikr. (CC BY 2.0)

Todas las personas somos únicas. Como también lo son las cosas que nos pasan, y las enfermedades que sufrimos.

¿Te imaginas que a partir de una muestra de células de paciente se pudiera diseñar un fármaco adaptado a su caso particular? Podríamos conseguir medicamentos con un foco muy definido, a nivel genético, y así evitar muchos efectos secundarios.

En eso consiste la medicina personalizada. Consiste en administrar el fármaco más idóneo y en las dosis adecuada para cada paciente concreto a la vista de su individualidad química y genética. Estas terapias se basan tanto en el conocimiento a nivel molecular de las enfermedades, como en las características físicas, químicas y bioquímicas de cada paciente.

Esto podría tener muchas repercusiones positivas en el cáncer, ayudando a acabar con las células cancerosas sin dañar las células sanas – como sucede ahora con al quimioterapia.

Otro campo que podría beneficiarse de este tipo de estrategias serían las enfermedades raras. ¿Y si pudiéramos diseñar una solución personalizada para los pacientes de estas enfermedades?

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Posa una estada al sincrotró a la teva tesi

Posa una estada al sincrotró a la teva tesi

“No m’hagués imaginat mai mentre estudiava física que acabaria fent recerca a un dels acceleradors de partícules més punters del món. És una experiència que no oblidaré.”

Avui parlem amb la Berta Gumí, una investigadora predoctoral de l’IBEC, que treballa al grup Nanoprobes and nanoswitches, i que d’aquí poc presentarà la seva tesi doctoral. El sincrotró escollit per dur a terme la seva recerca va ser l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) a Grenoble, la font de rajos X més intensos i brillants a nivell mundial.

Per fer-nos una idea, el sincrotró ESRF produeix rajos 100000 milions de vegades més brillants que els que es fan servir als hospitals per revelar l’interior del nostre cos. Aquests rajos X tan especials ens permeten comprendre l’estructura de la matèria fins al mínim detall, a nivell atòmic. En realitat, un sincrotró funciona com un microscopi gegantí que “grava” la posició i el moviment dels àtoms que formen els materials, incloent la matèria viva, revelant així cada detall de la seva complexitat.

La Berta va acceptar el repte d’adaptar la tècnica AFM a l’estructura prefixada que imposa un sincrotró. L’objectiu? Combinar les mesures estructurals que dóna el feix de rajos X del sincrotró, amb la capacitat de conèixer detalls de la superfície dels materials mitjançant la punta de l’AFM.
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Inaugurem la temporada de visites 2018 a l’IBEC

Inaugurem la temporada de visites 2018 a l’IBEC

Des de l’IBEC, hem donat la benvinguda al 2018 com més ens agrada: apropant la ciència als més joves! I aquesta vegada ha estat amb el taller de “la cèl·lula”, adreçat a estudiants de 5è i 6è de primària.

Els nois i noies de l’escola  Pau Romeva van estar ahir i continuaran avui fent experiments amb la Núria Camarero, la Berta Gumí, i l’Helena Lozano. La Núria i la Berta són tècnica i estudiant de doctorat respectivament del grup Nanoprobes and Nanoswitches. L’Helena, fa la seva tesi al grup Nanoscale Bioelectrical Characterization.

Durant el taller, els estudiants van haver de resoldre un problema plantejant un experiment científic. Mirant una mostra de les seves pròpies cèl·lules al microscopi, van poder resoldre l’enigma proposat. Per alguns va ser la primera vegada fent servir un microscopi. Altres companys en tenien un a casa, o n’havien vist un abans. Però el que és clar és que tots van sortir-se’n, i van poder veure les seves cèl·lules de ben a prop a través de la lent magnificadora.

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Si me presionas, me deformo

Si me presionas, me deformo

Imagen de la investigadora predoctoral Xarxa Quiroga, que firma el artículo.

Desde que vivo en Barcelona no tengo más opción que coger el metro cada día para llegar al laboratorio. Todas las mañanas, en hora punta, no me queda otra que apiñarme y aplastarme para caber en los abarrotados vagones de la línea 5. Somos mucha gente en un espacio confinado, así que vamos apretados, hace calor e, incluso alguna vez, soy objeto de tirones o empujones debido a algún frenazo. Me comprenderéis bien cuando os digo que todo este ajetreo provoca en mí un cierto enfado contra el mundo que se disipa lentamente cuando salgo a la calle y puedo, por fin, caminar libre de mi confinamiento.

Muchos de los lectores se habrán sentido identificados, imagino, con esta situación. Pues bien, al igual que los miles de personas que cogemos el metro cada mañana en Barcelona, nuestras células también “sienten” el abarrotamiento que las rodea. Y no sólo esto, sino que también son capaces de detectar otros parámetros, como lo duro o lo blando que es el substrato en el que se hallan o las tensiones que sus vecinas ejercen sobre ellas. De la misma manera que yo me enfado por ir apretada en el vagón, nuestras células también modifican su comportamiento en respuesta a todos estos estímulos que reciben del medio externo que las rodea.

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Nanopartículas de plata, el terror de las bacterias

Nanopartículas de plata, el terror de las bacterias

Aristóteles y su alumno, Alejandro Magno. Grabado de Charles Laplante (dominio público), via Wikimedia Commons

– “Alejandro, usaremos flor de plata para curar las heridas de los soldados”.

Aunque su conocimiento era esencialmente empírico, Aristóteles – en la imagen dando consejo a Alejandro Magno – ya conocía las propiedades antimicrobianas de la plata en el 335 Antes de Cristo. El célebre pensador empleaba un polvo ultrafino de plata (que él llamaba “flor de plata”) que aplicaba sobre las heridas de los soldados que venían de la guerra y favorecía su cicatrización. Aristóteles y sus contemporáneos también sabían que el agua se conservaba fresca y libre de enfermedades en cisternas de plata. Los campesinos introducían una moneda de plata en sus jarras de agua para mantenerla fresca, y los emperadores chinos, así como las dinastías egipcias y fenicias, utilizaban la plata para sus cubiertos y vasijas.

Durante muchos siglos, la plata se utilizó para evitar el contagio de enfermedades, aún sin conocer su mecanismo de acción. Hoy en día sabemos que los iones de plata son un potente agente antimicrobiano, es decir, que es capaz de acabar con todo tipo de gérmenes: bacterias, hongos, virus y protozoos. Pero, ¿cómo puede resultar la plata tan letal para los microorganismos?

Hemos hablado con la investigadora postdoctoral Diana Vilela, del laboratorio de Samuel Sánchez Smart nano-bio-devices, para resolver estas y otras dudas respecto al uso bactericida de la plata en la actualidad, pues recientemente Diana – en colaboración con otros investigadores – ha diseñado un nuevo tipo de microrobot con partículas de plata, capaz de limpiar las bacterias del agua contaminada. Habíamos hablado sobre qué es un microrobot recientemente en el blog, puedes leerlo aquí.

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La malaltia que et deixa sense alè

La malaltia que et deixa sense alè

Teixit pulmonar d’un pacient amb emfisema pulmonar. Les cèl·lules vermelles són cèl·lules sanguínies, el nuclis són blaus-liles i la resta de material extracel·lular és de color rosa. Tinció d’HE. Llicència CC BY 2.0

El dia 15 de novembre es celebra el dia mundial de la MPOC (malaltia pulmonar obstructiva crònica; en castellà EPOC i anglès COPD). La MPOC és una malaltia que es caracteritza per una inflamació crònica de les vies aèries i emfisema del teixit pulmonar. L’emfisema es caracteritza per la ruptura de les parets dels alvèols (NB. 1) provocant un dany irreversible als pulmons. Aquest dany és progressiu en la MPOC i en estadis avançats de la malaltia pot arribar a causar insuficiència respiratòria severa.

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“Pensaba que sólo eran batas y laboratorio”

“Pensaba que sólo eran batas y laboratorio”

Estudiantes del Josep Tous creando partículas con un “fármaco inteligente”

Esta semana nos ha visitado la escuela Josep Tous de Barcelona en el marco del programa de talleres ESCOLAB que organizamos en el IBEC.

Los alumnos tuvieron la oportunidad de profundizar en uno de los temas de investigación que se llevan a cabo en el centro; la liberación controlada de fármacos. En grupos de tres, los alumnos se pusieron en la piel de los investigadores y plantearon un proyecto para desarrollar un fármaco inteligente. De entre las ideas de los alumnos, surgieron entre otros la creación de nanopartículas para encapsular virus y el desarrollo de una pomada inteligente que sirva para la administración de nanomotores que combatan el cáncer.

Nuestros “investigadores por un día” pudieron además encapsular un fármaco utilizando una de las técnicas reales que se utilizan en el laboratorio.

 
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Retratando el tumor de mama

Retratando el tumor de mama

Betsabé con la carta de David, pintura de Rembrandt , via Wikimedia Commons

Hace más de 300 años, en 1654 para ser exactos, Rembrandt van Rijn pintó su famosa Betsabé, que representa a la esposa del rey David desnuda en su baño. Además de ser una de las obras más representativas de Rembrandt, uno de los pintores más famosos y prolíficos de la pintura holandesa del siglo XVII, esta pintura se considera un icono para el cáncer de mama desde la década de 1980. Y es que en la obra, expuesta en el Museo del Louvre,  se pueden apreciar algunas huellas habituales en el cáncer de mama, como las tumoraciones en la axila de la protagonista.

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Nobel de química para que lo veas mejor

Nobel de química para que lo veas mejor

El miércoles pasado la Real Academia Sueca de las Ciencias premió con el Nobel de Química a la técnica de criomicroscopía electrónica, una variante de la microscopía electrónica que ha permitido a los científicos ver las biomoléculas aún más de cerca. El hallazgo, fruto del trabajo del suizo Jacques Dubochet, el germano-estadounidense Joachim Frank y el británico Richard Henderson, nos han permitido ver en 3D y con alta resolución las moléculas esenciales para la vida.

 

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¿Por qué es tan revolucionaria la técnica de CRISPR/Cas9?

¿Por qué es tan revolucionaria la técnica de CRISPR/Cas9?

Las técnicas de edición del genoma son utilizadas de forma habitual en los laboratorios de todo el mundo hace décadas. CRISPR/Cas9 es la nueva técnica de edición genética, nacida casi por casualidad en el proceso de ensayo y error de un grupo de investigadores. Pero, ¿por qué todo el mundo habla de esta técnica? ¿qué tiene CRISPR/Cas9 que la hace tan revolucionaria?

Hasta la eclosión de esta tecnología, el material genético de otros organismos menos complejos que los mamíferos, como las levaduras o la mosca de la fruta, nos ha resultado mucho más fácil de manipular. Por ejemplo, podemos introducir o eliminar fragmentos de ADN en cualquier parte de su genoma y estudiar las consecuencias rápidamente, sin mucho coste ni demasiadas consideraciones morales. Por razones como esta los hemos llamado durante mucho tiempo organismos “modelo”, ya que nos han servido para entender el funcionamiento de procesos biológicos que nos ocurren a casi todos los seres vivos.

Una de las causas de la dificultad histórica para “jugar” de la misma manera con nuestro material genético, el humano, es la gran capacidad de nuestras células para evitar y reparar daños genéticos: ¡pues esto es precisamente lo que explota la técnica CRISPR/Cas9!

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BIYSC-A LA BIOENGINYERIA!

BIYSC-A LA BIOENGINYERIA!

 

Els participants del BIYSC al complert amb els professors Jesús i Sole (centre de la imatge) i la monitora del BIYSC, Anna (segona per l’esquerra).

Entre l’11 i el 21 de juliol l’IBEC ha acollit als estudiants del programa BIYSC, organitzat per la fundació Catalunya la Pedrera, per a fer una estada sobre medicina regenerativa al nostre centre.

El BIYSC, acrònim de Barcelona International Youth Science Challenge, és un programa internacional que persegueix estimular el talent científic entre els joves estudiants de tot el món, a través d’una inmersió completa en un projecte de recerca.

A l’IBEC, els responsables d’aquesta capbussada de ciència han estat la Soledad Pérez i el Jesús Ordoño, investigadora sènior i estudiant de doctorat respectivament del grup Biomaterials for regenerative therapies.

Maqueta d’un cor per a il·lustrar la regeneració cardíaca.

Durant les diferents jornades, els nois i noies han conegut de primera mà què s’està coent en l’àmbit de la medicina regenerativa, a través de xerrades i debats amb els investigadors de l’IBEC. A més a més, també han pogut entrar en un laboratori per a fabricar bastides de biomaterials, aprendre a fer tincions cel·lulars o inclús estudiar el procés d’angiogènesi – en poques paraules, la formació de nous vasos sanguinis que segueix l’implant d’un teixit sintètic. Ha estat una inmersió al món de la biomedicina, per a molts la primera, que han aprofitar per entendre els fonaments de la medicina regenerativa i de la creació de biomaterials, d’una manera distesa i a través de l’experiència pràctica.

 

També hi ha hagut temps per a que els participants preparin una presentació amb els resultats de la seva feina, i per a reflexionar sobre les implicacions ètiques de l’experimentació animal en la recerca biomèdica. Va ser fantàstic veure com un grup de nois i noies d’entre 16 i 18 anys mantenien una discussió molt madura sobre l’ús d’animals amb finalitats biomèdiques. I és que mai és d’hora per a reflexionar sobre l’impacte de la recerca a nivell social!

“Aquest projecte ha estat fantàstic, ha superat les meves espectatives!” i “m’ha encantat discutir sobre bioètica i fer experiments de bioenginyeria amb investigadors” es troben entre els comentaris que ens han fet alguns dels participants del programa d’enguany, que amb la seva segona edició consolida la promoció del talent més jove en bioenginyeria al nostre institut.

 


 

Pilar Rodríguez-Franco, divulgadora científica de l’IBEC

Divulgant sobre un divulgador: entrevista al Salvador Macip

Divulgant sobre un divulgador: entrevista al Salvador Macip

Amb motiu de la celebració del desè aniversari de l’IBEC, vam tenir l’oportunitat d’entrevistar l’investigador i escriptor Salvador Macip, que va donar una fantàstica xerrada sobre les implicacions socials dels descobriments biomèdics.

Amb ell vam parlar sobre divulgació, una activitat que ell considera part de la feina del científic. També ens va explicar els detalls de la seva investigació, i fins i tot vam tenir temps de parlar de la tècnica CRISPR, una revolució de la ciència que us explicarem en detall a les properes entrades. Estigueu atents!

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Trobada multicultural per a descobrir l’IBEC

Trobada multicultural per a descobrir l’IBEC

Fa uns dies a l’IBEC vam rebre un grup d’estudiants de grau, format per un conglomerat d’alumnes del Grau en Enginyeria dels Sistemes Biològics de la UPC i d’estudiants provinents de la University of Texas (Austin) amb diferents especialitats biomèdiques. Va ser molt interessant veure com estudiants provinents de diferents estudis – i fins i tot continents! – arribaven a fer-se les mateixes preguntes i com, encara més, es complementaven durant les seves intervencions.

La Vienna Leigh, cap de comunicació de l’IBEC, va ser l’encarregada de donar-los la benvinguda i d’explicar com funciona un centre de recerca. La investigadora sènior Beatriz Giraldo, del grup de Biomedical signal processing and interpretation, va explicar els darrers avenços del seu grup en processat de senyals relacionats amb el diagnòstic no invasiu de malalties respiratòries.

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Mapa de las enfermedades priónicas

Mapa de las enfermedades priónicas

Tal como anticipamos en la última entrada, aquí va un resumen de las enfermedades priónicas más habituales que afectan a las personas.

Para más información, os animamos a visitar la web de la Asociación CJD (Creutzfeldt-Jakob Disease), una asociación creada a fin de dar soporte, información y apoyo a las familias con miembros afectados por enfermedades priónicas.

Como también comentamos anteriormente, el grupo de José Antonio del Río en IBEC estudia la proteina priónica y su mutación maliciosa, el prión. También estudian su papel en algunas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson y, recientemente, la co-aparición de diversas enfermedades neurodegenerativas – como el Síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker y una taupatía.
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¿Qué pasó con las vacas locas?

¿Qué pasó con las vacas locas?

Ya han pasado 25 años desde que se registrara el primer caso de la enfermedad de las vacas locas. A día de hoy sabemos que el patógeno responsable de esta enfermedad es el prión, una proteína capaz de infectar a los humanos a través del consumo de carne de vaca. Este síndrome suscitó un gran interés social y político en la década de los 90, pues se calcula que hasta un millón de reses pudieron verse afectadas por la enfermedad – podríamos hablar de epidemia.
 

La conocida como enfermedad de las vacas locas es una encefalopatía espongiforme: un tipo de enfermedad que afecta al cerebro y al sistema nervioso progresivamente, formando una infinidad de pequeños agujeros a su paso que le confieren aspecto de esponja – de ahí el término.
 

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reSearch4Talent, o de com L’IBEC aposta pel talent jove

Lluís Fernández (esquerra) i Ana Maria Solórzano (dreta), del grup “Signal and Information Processing for Sensing Systems”, atenent a uns estudiants.

Quaranta estudiants de grau i màster han assistit a la tercera edició del reSearch4Talent, una fira dirigida als joves estudiants interessats en desenvolupar una carrera en ciència.

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Yo, Nanorobot

Yo, Nanorobot

Nanorobot híbrido. Imagen cedida por el Dr. Samuel Sánchez, investigador principal del IBEC

¿Quién no ha soñado alguna vez con poder navegar a través del cuerpo humano para descubrir los misterios que este esconde?

Este sueño ya fue abordado en 1966 de la mano de Richard Fleuscher, que en su “Viaje alucinante” introdujo a un grupo de científicos en el torrente sanguíneo de un ser humano para salvar su vida. En la famosa película, los protagonistas viajaban en un submarino nuclear reducido a la escala microscópica.

Aunque esta imagen nos pueda resultar muy familiar, la realidad dista mucho de esta ficción. En la actualidad, ya se han creado los primeros centinelas que podrían recorrer nuestro cuerpo en busca de sustancias tóxicas, virus o células enfermas, para así curarlas o eliminarlas. Se trata de nanorobots, un invento nacido hace poco más de diez años y que aparece de la mano de la nanotecnología.

Los nanorobots, a diferencia de la nave tripulada de la película, son estructuras muy básicas que recuerdan a las formas que la naturaleza crea en la escala nanométrica y micrométrica. Tubos, esferas, hélices y espirales son las formas más frecuentes para crear estos nano-ingenios, que nos recuerdan a la forma que tienen las células y las moléculas más que a ningún invento del hombre.

Aunque existen muchísimos tipos de nanorobots, aquí os queremos presentar algunos de los más importantes en la actualidad. Al tratarse de un invento muy nuevo, casi todos estos robots se encuentran en fase de investigación, es decir: aun no se pueden utilizar.

 

A pesar del tamaño nanométrico de los nanorobots, sus avances van a paso de gigante y se espera que en los próximos años estos nanorobots abandonen el laboratorio para formar parte de nuestra vida cotidiana.
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Explorant la nanoescala amb l’escola Roig Tessàlia

Estudiants amb el seu “fàrmac dirigit” acabat.

La setmana passada vam rebre la visita dels estudiants de 4rt d’ESO de l’escola Roig Tessàlia, que van participar al taller “medicina del futur: nanotecnologia”. Durant tot el matí, els estudiants van poder endinsar-se en aquesta petita escala, i ho van fer de la mà de les divulgadores de l’IBEC Pilar Jiménez i Pilar Rodríguez.

Els estudiants han fet servir el seu enginy per a dissenyar per equips el seu propi fàrmac dirigit. Des del procés de propulsar o dirigir el fàrmac, passant per l’encapsulament i acabant amb el seu alliberament, els estudiants han desgranat un munt de conceptes que els investigadors del camp de la nanotecnologia han d’afrontar diàriament.

Després, han encapsulat el seu propi fàrmac, aprofitant l’esferificació de l’alginat en sals de calci. Finalment, hem debatut l’impacte de la nanotecnologia a la vida quotidiana, i alguns dilemes ètics i de salut que ens afecten a tots respecte la incursió de les tecnologies nano a les nostres llars. Hem acabat la jornada amb una visita als laboratoris de l’IBEC i una petita posada en comú.

 

Dissolució de sals de calci en aigua amb les esferes d’alginat i el nostre “fàrmac” (colorant alimentari) en formació.

Més sobre nanotecnologia a :

Combatiendo el cáncer en la nanoescala (2017) Ibec Divulga
Nanopartículas para regenerar el hueso (2015) Ibec Divulga
Nanotecnologia: una nova arma contra la malària (2016) Ibec Divulga

 

Visita a càrrec de: Pilar Jiménez i Pilar Rodríguez.

 

 

 

Combatiendo el cáncer en la nanoescala

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Una comparación entre las escalas de varios organismos biológicos y objetos tecnológicos. Con licencia de creative commons de Guillaume Paumier.

Un nanómetro, o lo que es lo mismo, una milmillonésima parte de un metro, define una escala esencial para la creación de materiales y estructuras, la interacción entre moléculas y la formación de tejidos. Esta dimensión minúscula ha dado lugar al nacimiento de toda una nueva rama de la ingeniería, llamada nanotecnología.  Desde la nanotecnología, se afrontan retos en muchas disciplinas: la electrónica, la óptica, y también la biomedicina.

¿Cómo se hace? La nanotecnología nos permite crear nuevos materiales y  dispositivos a escala diminuta. Esto es especialmente interesante en aplicaciones biomédicas, porque estos nuevos nano-sistemas pueden interaccionar con la célula y sus orgánulos y estructuras de tú a tú: en su misma escala. Para hacernos una idea, los nanodispositivos son entre 100 y 10000 veces más pequeños que las células humanas. Es por eso que pueden actuar en regiones de una célula con mucha precisión.

Uno de los campos en que la nanotecnología promete aportar soluciones es en el cáncer. En el IBEC, el grupo de Xavier Trepat ha descubierto un mecanismo que actúa en la escala nanométrica para extender las células de un tumor a tejidos sanos. Las células cancerosas se enganchan a los fibroblastos – células sanas que rodean el tumor –  y se dejan arrastrar para formas metástasis y extender el cáncer. Estos ganchos nanométricos se llaman cadherinas. Los investigadores del equipo de Trepat se han unido a la empresa Mind the Byte y la farmacéutica Ferrer para estudiar cómo actuando sobre estas cadherinas en la nanoescala podríamos evitar la invasión tumoral.

Otro ejemplo nos lo da el grupo de Lorenzo Albertazzi. Se trata de un grupo del IBEC que utiliza la microscopía de super-resolución, o nanoscopía, para visualizar y estudiar nanomateriales con potencial terapéutico en células vivas y tejidos, o lo que es lo mismo, en la nanomedicina.

La nanotecnología ha abierto la puerta a que podamos entender cómo interaccionan las células en una escala esencial para la vida. EL desarrollo de terapias basadas en la nanotecnología no ha hecho más que empezar.

 

Bibliografía

 

Ferrer, IBEC y Mind the Byte se unen para estudiar nuevas moléculas contra la metástasis del cáncer (2016) Instituto de Bioingeniería de Cataluña
Instantánea de nanotecnología (2014) NIH
Nanotecnología para combatir el cáncer (2016) El nuevo Herald
Nanoscopy for nanomedicine (2016) Instituto de Bioingeniería de Cataluña
Nanoscopía: superando el límite de los microscopios ópticos (2014) Triple Enlace
Las células tumorales secuestran células sanas para promover la metástasis (2016) Instituto de Bioingeniería de Cataluña

Se abre la convocatoria para participar en el programa BIYSC 2017

Se abre la convocatoria para participar en el programa BIYSC 2017

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Estudiantes que participaron en la edición del BIYSC 2016 con el investigador Jesús Ordoño.

Este año el IBEC vuelve a participar en el campus Barcelona International Youth Science Challenge (BIYSC 2017), que se celebrará del 10 al 21 de junio en las instalaciones del instituto.
BIYSC es un programa internacional de excelencia que dedica anualmente dos semanas a fomentar el talento y las vocaciones científicas entre los más jóvenes, haciéndoles partícipes de proyectos de investigación, debates y talleres.

La convocatoria para participar estará abierta hasta el 31 de marzo. Si naciste entre el 1999 y el 2001 y te gustaría saber más sobre la bioingeniería, te animamos a que te apuntes al proyecto que desarrollamos aquí en el IBEC, que gira entorno a la medicina regenerativa.

La medicina regenerativa tiene que ver con el reemplazo y regeneración de células, tejidos o órganos, para restaurar o restablecer su correcto funcionamiento. Entre las distintas estrategias de la medicina regenerativa, se encuentra la regeneración in situ: se emplea la propia capacidad de regeneración del cuerpo para movilizar las células del huésped hacia la zona dañada. Para despertar esta respuesta por parte del huésped, se diseñan e imprimen andamios capaces de dirigir a las células propias y se instalan en lugares estratégicos del tejido dañado.

Parámetros como la estructura, la composición química, la porosidad o la capacidad de degradación son esenciales para crear andamios específicos para cada situación. Los participantes del programa BIYSC de este año conocerán en IBEC y de primera mano los métodos de fabricación de andamios para angiogénesis, una propiedad crucial para la correcta regeneración de tejidos.

Para más información sobre el programa BIYSC o el proyecto del IBEC, consulta la web del programa.

 

Els estudiants de biologia de l’escola GEM fan un taller de teràpies regeneratives a l’IBEC

Els estudiants de biologia de l’escola GEM fan un taller de teràpies regeneratives a l’IBEC

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Alumnes debatent sobre els òrgans artificials ‘a la carta’.

Els alumnes de primer i segon de batxillerat de l’escola GEM han vingut a l’IBEC per a conèixer els darrers avenços en teràpies regeneratives. Durant el taller el Jesús Ordoño, investigador predoctoral al grup ‘Biomaterials per a teràpies regeneratives’, ha explicat als alumnes l’actualitat sobre els òrgans creats al laboratori. El transplantament de tràquea i bufeta artificials ja són una realitat, però altres òrgans més complexos, com el cor, el ronyó o el cervell, encara es troben en fase d’investigació. Per a la creació d’aquests òrgans artificials, cal dissenyar estructures biocompatibles i poroses, que permetin ser recobertes de cèl·lules. Actualment aquestes estructures, o andamis, s’imprimeixen amb impressores 3D. Durant el taller, els alumnes han debatut sobre si preferirien un transplantament amb un òrgan d’una altra persona, o bé amb un òrgan sintètic recobert de les teves pròpies cèl·lules.

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Estudiant imprimint una bastida amb el llapis 3D.

Després d’avaluar els pros i els contres de tots dos mètodes, els alumnes han fabricat el seu propi andami amb un llapis d’impressió 3D. Els estudiants han mostrat una gran creativitat, desenvolupant fins i tot assemblatges de diverses capes per a crear formes tridimensionals. Finalment, han visitat els laboratoris de l’IBEC i han pogut veure de primera mà com es duu a terme la recerca en un centre d’investigació.

 

Visita a càrrec de: Jesús Ordoño