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