miércoles, 17 de enero de 2018

Yo quiero ser Investigadora Biomédica - Amparo Galán Albiñana

Y yo quiero ser...Investigadora Biomédica
(Por Amparo Galán Albiñana)


Escucha música mientras lees, vete al final.

Decidí convertirme en investigadora el día que fui de excursión escolar a una fábrica de yogures con 9 años de edad. Cuando llegamos, nos pusieron batas blancas a todos y nos llevaron de visita por la planta, incluyendo distintos laboratorios. En ese momento, junto a las pipetas, me di cuenta de que lo que yo quería saber era cómo funcionaba todo. Imaginaba nuestro cuerpo por dentro, y poco a poco fui desarrollando interés por lo que es la ciencia y qué mecanismos son los responsables de que estemos sanos o desarrollemos una enfermedad.

A pesar de que la medicina avanza muy rápidamente y la cura de un gran número de enfermedades está a la vista y que nuestra perspectiva de vida pronto se acercará a los 100 años, todo eso no será posible si no existe de forma paralela un avance en la investigación biomédica. Es necesario conocer los mecanismos que regulan el funcionamiento de nuestras células, órganos y tejidos, y por qué si un gen deja de funcionar o se muta, esto puede afectar a nuestro organismo de forma global provocando tumores, fallo en órganos, o una enfermedad neurodegenerativa.

En la actualidad existen un gran número de recursos y técnicas, organismos modelo (levadura, mosca, pez cebra, o ratones) y líneas celulares de laboratorio que nos permiten investigar e imitar lo que pasa en el cuerpo humano, y de esta forma hallar las respuesta que vamos buscando, por qué envejecemos o por qué enfermamos, por ejemplo. El abordaje de la investigación biomédica se puede realizar desde múltiples perspectivas y todas son válidas, microbiología, inmunología, histoquímica, bioquímica, biología molecular, bioinformática, y además se pueden integrar todas para conseguir responder a las preguntas que se nos planteen. La integración de todas estas disciplinas dará lugar a una mejor respuesta.

La búsqueda de respuestas, en mi caso, me llevó en primer lugar a licenciarme en Farmacia y luego realizar mi tesis doctoral en microbiología estudiando los procesos que hacen de un hongo que en teoría solo provoca infecciones de forma ocasional (Candida albicans) se pueda convertir en algo letal para el cuerpo humano, convirtiéndose en uno de los principales agentes de infecciones nosocomiales (infecciones que tienen lugar cuando los pacientes están ingresados en hospitales por otras causas). De esta manera, estudiando el hongo, y utilizando técnicas de bioquímica (estudiando proteínas), biología molecular (estudiando los ácidos nucleicos, el DNA, RNA) y con ayuda de microscopios y las primeras herramientas bioinformáticas, conseguí caracterizar un gen implicado en la virulencia de Candida albicans y que sirvió además como diagnóstico en pacientes infectados (Fig. 1).

Fig. 1. Observación al microscopio del hongo patógeno oportunista Candida albicans, y de su apariencia en medio de cultivo.

Posteriormente, en mi fase postdoctoral, cambié a un campo emergente y fascinante como es el de las células madre. Las células madre son un conjunto de células con elevada capacidad de autorrenovación y diferenciación y se clasifican en función de su origen. Las células madre adultas son un número reducido de células que se encuentran en nuestros órganos y tejidos y son responsables de reemplazar aquellas células dañadas que se pierden cada día, como aquellas en nuestra piel, pelo, sangre o intestino, o que se activan en respuesta a un daño agudo o crónico como ocurre en el hígado. Estas células madre adultas tienen capacidad de renovarse y diferenciarse de forma limitada, normalmente dentro de su linaje celular. Por otro lado, se encuentran las células madre embrionarias (hESC) que se derivan a partir de embriones excedentes de ciclos de reproducción asistida y que tienen capacidad de autorrenovarse y diferenciarse de forma ilimitada, es decir, son inmortales y con capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo.

Nuestro laboratorio fue el primero en derivar líneas hESC en España (Fig. 2), y conseguimos generar y caracterizar un buen número de líneas hESC de distintos estadios y características genéticas. Este modelo celular es excelente porque permite obtener células de hígado, piel o hueso, y además son un modelo excepcional para estudiar enfermedades, bien sean enfermedades causadas por un gen (monogénicas), o causadas por distintos agentes o procesos patológicos como puedan ser la diabetes, o el cáncer. La medicina regenerativa en un futuro podrá valerse de las células madre, tanto adultas como embrionarias, para un gran número de terapias, incluyendo trasplantes de piel en quemaduras, de órganos como hígado, páncreas o riñón (ya existen organoides obtenidos en placas de cultivo), regeneración de cartílago, o reversión de la ceguera como se está demostrando con los últimos experimentos y ensayos clínicos incipientes. A día de hoy, existen multitud de ensayos clínicos avanzados en curso para la aplicación de estas células en múltiples terapias.

Fig. 2. Estrategia de derivación de células madre embrionarias humanas (hESC). Diferenciación a distintos tipos celulares.

Después de ese periodo, en la actualidad trabajo en el campo de la neuroendocrinología molecular, especialmente en el estudio de los efectos de la alteración del metabolismo de la insulina en el cerebro y el hígado, y fundamentalmente en la respuesta del hígado y de sus células progenitoras (células madre del hígado) frente a un daño crónico. La diabetes y la obesidad son enfermedades metabólicas con una prevalencia del 13% y 30% respectivamente en España. Estas dos patologías comparten una alteración en el metabolismo que resulta en la resistencia a insulina, y en una relación directa con el daño crónico en el hígado y el hepatocarcinoma, la tercera causa mortal de cáncer en el mundo. En nuestro laboratorio, hemos desarrollado un modelo celular in vitro que demuestra que la insulina es necesaria para el desarrollo normal y diferenciación de los hepatocitos (células del hígado), y que la resistencia a insulina mediada por el gen IRS2 puede inhibir este proceso, e igualmente estar relacionado con el daño crónico y la falta de respuesta en el hígado. Para poder abordar estas cuestiones contamos con numerosos estudios en líneas celulares y también con un modelo de ratón mutante (KO) para irs2 (irs2-/-) (Fig. 3). Los estudios de expresión génica, análisis de tejidos y proteínas están desvelando resultados muy prometedores en el papel de la resistencia a la insulina y el daño hepático crónico generando respuestas y esperanzas a nuevas soluciones terapéuticas.

Fig. 3. Diseño experimental para elucidar el papel de la resistencia a insulina en el daño hepático crónico y respuesta regenerativa in vivo e in vitro.

Este es solo un pequeño enfoque de lo que los estudios en biomedicina pueden resultar. El mundo de la ciencia es maravilloso y fascinante. Cada día que pasa se descubren miles de cosas, y la mayoría nos pasan inadvertidas, pero nunca hay que dejar de preguntarnos por qué ocurren las cosas y cómo es posible que seamos tan complejos, y al mismo tiempo, funcionemos tan bien. El ser humano siempre busca respuestas y en el laboratorio tenemos las herramientas adecuadas, y a pesar de que el trabajo no siempre es satisfactorio, y que la paciencia y el tesón es fundamental, podemos encontrar soluciones a un amplio rango de cuestiones que nos planteemos, y conseguir un pequeño (ojalá gran) descubrimiento. Además, las puertas de la ciencia siempre están abiertas, se fomenta el diálogo, la discusión, el estudio, y el intercambio entre culturas y conocimientos de otros laboratorios en multitud de países. Así pues, el trabajo en ciencia, es una oportunidad que no debemos dejar escapar.

Esa niña de nueve años que una vez fui, hoy tiene más respuestas gracias a la investigación científica.

Amparo Galán Albiñana
Doctora en Farmacia
Investigadora. Laboratorio de neuroendocrinología molecular. Centro de Investigación Príncipe Felipe. Valencia
Profesora asociada. Departamento Bioquímica. Universidad de Valencia

Escucha música mientras lees.

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