“Nuestro objetivo no es diagnosticar el cáncer, sino proporcionar a los médicos una herramienta eficaz para monitorizar la evolución de la enfermedad tras el tratamiento”, explica Joaquín Martínez-López, presidente de Altum Sequencing. “Las herramientas de diagnóstico actuales presentan limitaciones de sensibilidad, lo que dificulta la detección precoz de estas recaídas, pero gracias a la tecnología de secuenciación de ADN NGS (next generation sequencing), podemos detectar una célula tumoral entre un millón de células sanas a partir de una simple muestra de sangre”, añade. 

La metodología empleada para detectar recaídas con tanta antelación comienza con una biopsia tumoral inicial. A continuación, se identifican las mutaciones específicas de cada paciente. Posteriormente, se realiza un seguimiento mediante análisis de sangre buscando rastros de esas mutaciones en ADN tumoral circulante. 

“La ventaja de nuestra tecnología es que es muy poco invasiva, versátil y adaptada a cada tipo de tumor. Además, el coste se reduce significativamente al centrarnos solo en mutaciones relevantes para cada paciente. Además, esto nos permite evitar tratamientos innecesarios y minimiza el riesgo de falsos positivos”, añade Marina Planas, CEO de Altum Sequencing.

El potencial de esta innovación va más allá del cáncer de mama, ya que la tecnología es aplicable a cualquier tipo de tumor sólido. Por eso los investigadores están trabajando para obtener las aprobaciones regulatorias necesarias tanto en Europa como en Estados Unidos con el objetivo de hacer accesible esta herramienta en hospitales de todo el mundo. “Empezamos con cánceres hematológicos como el mieloma múltiple y la leucemia mieloide aguda, pero ya estamos viendo buenos resultados también en cánceres de pulmón, así que nuestro objetivo es transformar el seguimiento del cáncer. Hoy detectamos una célula entre un millón. En el futuro, será una entre diez millones”, concluye Marina Planas.

La empresa prevé avanzar en la integración de tecnologías emergentes con la implementación de inteligencia artificial generativa a lo largo de este año. Tras incorporar algoritmos de machine learning en sus procesos, su objetivo ahora es utilizar esta nueva tecnología para mejorar la precisión diagnóstica, optimizar la adaptación de los tratamientos y ofrecer información más útil y personalizada a los pacientes.

Altum Sequencing ha sido apoyada por el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de lÌìÃÀ´«Ã½, situado en el Parque Científico, Tecnológico y Empresarial Leganés Tecnológico. También ha recibido apoyo de la Comunidad de Madrid, del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) y del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). A su vez, la empresa colabora con el Hospital 12 de Octubre, el Gregorio Marañón, HM hospitales, el Hospital Regional de Málaga y otros centros de investigación como el CNIO, la Universidad Complutense e IBIMA, que han sido quienes han coordinado el estudio desde Málaga, gracias a su investigador principal, Iñaki Comino.

Referencia bibliográfica: Comino-Méndez, I., Velasco-Suelto, J., Pascual, J. et al. Identification of minimal residual disease using the clonesight test for ultrasensitive ctDNA detection to anticipate late relapse in early breast cancer. Breast Cancer Res 27, 65 (2025).

Este documento incluye 16 fichas informativas con las líneas y proyectos de investigación, experiencia y capacidades de grupos de I+D+i en ámbitos como el derecho, la economía, las humanidades y la ingeniería. 

El apartado más numeroso es el relativo a ingeniería, donde aparecen grupos de bioingeniería, de informática, de térmica y de fluidos, de sistemas y automática, de mecánica de medios contínuos y teoría de estructuras, de tecnología electrónica y de teoría de la señal y comunicaciones. Además, el mapa, con un carácter multidisciplinar, incluye grupos de economía, estadística, derecho y humanidades: filosofía, lenguaje y literatura. Por último, aparece un laboratorio de biomecánica y estructuras multifuncionales.

“El conocimiento acumulado, nuestra experiencia en colaboración con la industria, la infraestructura de laboratorios propios y, sobre todo, el enfoque multidisciplinar que caracteriza a lÌìÃÀ´«Ã½, nos convierten en un socio estratégico clave para impulsar la innovación en instituciones, grandes empresas y pymes”, explican en el SEI. 

Los mapas de I+D muestran las capacidades científicas de lÌìÃÀ´«Ã½ para innovar en diferentes sectores del mercado y buscar soluciones para la sociedad. Asimismo, resultan de utilidad para el personal investigador y el sector empresarial interesado en crear sinergias con la Universidad. La información que se detalla procede de bases de datos actualizadas periódicamente. 

Este mapa se ha desarrollado en el marco de un proyecto de entidades de enlace de la innovación tecnológica (Ref.: OI2022-UC3M) cofinanciado por la Comunidad de Madrid (CM) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea. 

Más información:

Mapas de I+D+i de lÌìÃÀ´«Ã½

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ERA4TB

El Acelerador Europeo de Regímenes contra la Tuberculosis (ERA4TB, por sus siglas en inglés) es un ambicioso proyecto europeo destinado a acelerar el desarrollo de nuevos antibióticos contra todas las formas de tuberculosis, especialmente las resistentes a los tratamientos actuales. El proyecto busca romper con el tradicional enfoque secuencial en el desarrollo de fármacos y adoptar un modelo de investigación paralela para reducir los tiempos de espera y optimizar los costes del desarrollo de nuevos regímenes contra la TB. Con este fin, el proyecto pretende llevar a ensayos clínicos al menos seis nuevos antibióticos y seleccionar combinaciones terapéuticas que ofrezcan soluciones más rápidas y eficaces a nivel global.

“Las nuevas combinaciones ya están siendo identificadas y pasarán a desarrollo clínico, empezando por  la fase 1 (PhI) con voluntarios sanos, tres estudios de PhI  ya han concluido con éxito. Pero para que lleguen al mercado, han de superar las fase 2 y 3, para lo cual  se necesitarán cinco o seis años más”, comenta Alfonso Mendoza, del grupo de investigación del Laboratorio de Ciencia e Ingeniería Biomédica (BSEL) de lÌìÃÀ´«Ã½.

TAINT-TB

El proyecto TAINT-TB, por su parte, se centra en desarrollar agentes de contraste para tomografía computerizada capaces de marcar específicamente la tuberculosis, lo que permitirá visualizar la distribución de la enfermedad en el organismo y conseguir mayor precisión en el diagnóstico y seguimiento de la infección. Esto facilitará diagnósticos más rápidos, incluso en países con recursos limitados, y proporcionará una herramienta clave para seguir la evolución de la enfermedad. Al mismo tiempo, al permitir cuantificar de forma precisa la carga bacteriana, los contrastes desarrollados podrán emplearse en el progreso de nuevos fármacos al reducir los tiempos de evaluación de su eficacia, disminuyendo costos y facilitando su comercialización. 

“Los contrastes que estamos desarrollando en el proyecto van a servir para mejorar los sistemas de cuantificación, diagnóstico y seguimiento de la tuberculosis en modelos animales en el desarrollo preclínico de tratamiento contra la tuberculosis”, explica Patricio López Expósito, del Departamento de Bioingeniería de lÌìÃÀ´«Ã½.

TCOLF-TC312

El proyecto TCOLF-TC312, análogamente, busca desarrollar un modelo para estudiar la tuberculosis utilizando ratones humanizados con células CD34+. Esto permitirá comprender mejor la interacción entre el sistema inmunitario humano y la bacteria Mycobacterium tuberculosis, causante de la enfermedad. Actualmente, los modelos animales no reflejan completamente la complejidad de la enfermedad en humanos, lo que dificulta el desarrollo de tratamientos efectivos. Mediante el uso de biología de sistemas, este proyecto pretende crear un entorno más preciso para analizar cómo responden el hospedador, la bacteria y los fármacos en el contexto de la infección. La combinación del modelo inmunológico humanizado con tecnologías avanzadas de imagen (como la tomografía por emisión de positrones y la tomografía computarizada, PET/TC) permitirá monitorear en tiempo real la evolución de la enfermedad y la respuesta a los tratamientos. Esto facilitará el descubrimiento de biomarcadores para el diagnóstico temprano, la predicción de la progresión de la enfermedad y la evaluación de la efectividad de nuevas terapias, así como abordar nuevas aproximaciones terapéuticas dirigidas a mejorar la respuesta inmune.

“Si todo va bien y los resultados acompañan, la herramienta debería estar disponible en un plazo de dos años”, concluye Santiago Ferrer Bazaga, del Departamento de Bioingeniería de lÌìÃÀ´«Ã½. En el proyecto participan cuatro organizaciones, tres de las cuales son empresas, y el papel de la Universidad es la coordinación y dirección científica del proyecto.

Más información:

Proyecto ERA4TB

Proyecto TCOLF-TC312

La profesora encargada de la laudatio ha sido María Arrate Muñoz Barrutia, del Departamento de Bioingeniería de lÌìÃÀ´«Ã½, que se ha referido a Nogales como "el vivo reflejo de cómo el esfuerzo, la curiosidad y el talento pueden trascender fronteras".

En su discurso como Doctora Honoris Causa, Eva Nogales ha señalado el orgullo que le supone que su "trayectoria ejemplifique el ascensor social que supone la universidad pública". Asimismo, ha apuntado que "el mundo académico va más allá de la ciencia, y su labor social ni empieza ni acaba en la ciencia. Los enormes problemas a los que se enfrenta el mundo solo pueden entenderse bajo una perspectiva inclusiva e integradora que abarque todos los campos". 

La ministra de Sanidad, por su parte, ha destacado que Nogales "ha allanado el futuro para que muchas niñas puedan llevar una bata blanca". 

El acto lo ha cerrado el rector de lÌìÃÀ´«Ã½, que ha remarcado que "ejemplos como el de Eva Nogales con una trayectoria científica al servicio de la sociedad, mejorando la vida de las personas, dan sentido a la educación y a la ciencia pública al servicio de la ciudadanía".

Eva Nogales es profesora distinguida de Bioquímica, Biofísica y Biología Estructural en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), además de investigadora del Instituto Médico Howard Hughes. El año pasado recibió el Premio Shaw 2023 en Ciencias de la Vida por sus contribuciones a la biología estructural de la transcripción de genes (uno de los procesos fundamentales de la vida), convirtiéndose en la primera científica española que recibe este galardón.

De esta forma, el chatbot puede convertirse en una herramienta muy útil, puesto que permite a los investigadores ejecutar tareas complejas de análisis de una forma sencilla e intuitiva. Por ejemplo, si un investigador necesita procesar imágenes de microscopía mediante modelos de segmentación, el chatbot puede ayudarle a seleccionar el modelo adecuado y ejecutarlo.

El asistente está basado en modelos extensivos de lenguaje y emplea una técnica llamada “generación aumentada por recuperación” o RAG (Retrieval-Augmented Generation), que permite acceder a bases de datos en tiempo real. “La principal ventaja es que nosotros no entrenamos el modelo con información específica, sino que la extraemos de fuentes actualizadas, lo que minimiza errores conocidos como “alucinaciones”, y que son respuestas inexactas comunes en otros modelos de IA, como, por ejemplo, ChatGPT”, añade otra de las autoras del trabajo, Arrate Muñoz Barrutia, catedrática del Dpto. de Bioingeniería de lÌìÃÀ´«Ã½. “Esto garantiza que el usuario reciba información veraz y contextualizada, que es lo más importante para nosotras”.

El BioImage.IO Chatbot tiene otras ventajas añadidas y es que también ha sido optimizado para trabajar directamente con microscopios y otros equipos de laboratorio a través de un sistema de extensiones que permite que los investigadores controlen estos equipos mediante comandos sencillos, enviados directamente desde la interfaz del chatbot. “Otra ventaja de nuestro asistente es que es código libre — señala Muñoz Barrutia — lo que permite que otros desarrolladores puedan continuar creando nuevos módulos y mejorando la herramienta”.

El modelo ha sido perfeccionado por estas investigadoras de lÌìÃÀ´«Ã½ junto con la empresa Ericsson Inc y la colaboración desde el KTH, fundamentalmente de Wanlu Lei, Gabriel Reder y Wei Ouyang, del Departamento de Sistemas Inteligentes y del Departamento de Física Aplicada, respectivamente. Miembros del equipo lo han presentado recientemente en el congreso I2K ( (From Images to Knowledge) 2024 celebrado en Milán (Italia). Este equipo ha logrado integrar el chatbot en plataformas que viven en la nube y corren sobre navegadores web, lo que permite realizar llamadas a bases de datos en línea para el análisis de imágenes en tiempo real. Según Fuster-Barceló, esta capacidad de extensibilidad es una de las grandes ventajas del chatbot, ya que facilita su integración en distintos sistemas de trabajo, incluidos sitios web de terceros y otros sistemas de investigación.

En cuanto a los próximos pasos a seguir, las investigadoras planean ampliar las capacidades del chatbot con un modelo de IA más versátil, capaz de realizar lecturas de artículos científicos y ayudar en la planificación de experimentos. Esto podría allanar el camino hacia una automatización avanzada en entornos de investigación y, quizás, hacia una mayor democratización en el acceso a herramientas científicas complejas​, concluyen.

Referencias bibliográficas:

Lei, W., Fuster-Barceló, C., Reder, G. et al (2024). BioImage.IO Chatbot: a community-driven AI assistant for integrative computational bioimaging. Nat Methods 21, 1368–1370.

Arrate Muñoz-Barrutia, A (2024). BioImage.IO chatbot: A community-driven AI assistant for integrative computational bioimaging. I2K (From Images to Knowledge). October 23-25 2024. Milan, Italy.

“Estamos muy contentos de poder combinar nuestros diversos conocimientos para investigar esta cuestión de vanguardia”, dijo Lesman, investigador principal de la subvención. “Nuestros modelos preliminares sugieren que las células pueden comunicarse a distancias relativamente largas a través de movimientos dinámicos en la matriz extracelular, de forma similar a como las arañas perciben las vibraciones a través de sus telas. Pero esto nunca se había estudiado directamente”.

Mortimer, bióloga que estudia la comunicación vibracional en animales como arañas y elefantes, dirigirá el trabajo experimental para registrar y caracterizar las hipotéticas vibraciones generadas por las células mediante técnicas de vibrometría láser de última generación. “Estoy ansiosa por aplicar los enfoques de mi investigación sobre la comunicación animal a macroescala para escuchar a escondidas los susurros a nanoescala entre células”, afirma.

Las propiedades físicas medidas de las vibraciones se utilizarán en modelos computacionales dirigidos por Ramón Zaera  para determinar cómo se propaga la señal a través de la matriz extracelular. “Los modelos de elementos finitos de materiales fibrosos de nuestro laboratorio están bien preparados para simular cómo la matriz extracelular, con su compleja arquitectura, conduce la información mecánica dinámica”, explica Zaera.

Por último, el equipo estudiará cómo las células detectan y responden a las señales vibratorias a nivel molecular mediante microscopía en directo y biomarcadores, asesorado por Genin, experto en mecanobiología celular. “A partir de mis investigaciones sobre cómo las células transducen fuerzas mecánicas diminutas durante la cicatrización de heridas y la fibrosis, preveo que estas vibraciones pueden activar vías de señalización mecanosensibles para coordinar el comportamiento celular”, dijo Genin.

Este nuevo modo de comunicación célula-célula, si se valida, podría tener importantes implicaciones para los procesos tanto sanos como patológicos que implican la interacción celular y el comportamiento colectivo, desde el desarrollo embrionario hasta la cicatrización de heridas y la metástasis del cáncer, señalaron los investigadores. “Si comprendemos el 'lenguaje' que utilizan las células para hablar entre sí a través de las vibraciones de la matriz extracelular, podremos identificar nuevas formas de promover la curación y bloquear las condiciones patológicas”, señaló Lesman. “Por ejemplo, potencialmente podríamos programar 'mensajes' para estimular la regeneración tisular, o bloquear señales que permitan la invasión de células tumorales”.

El programa de investigación consistirá en desarrollar nuevas técnicas para bioimprimir en 3D estructuras definidas de matriz celular que permitan controlar la distancia y la orientación entre células. El proyecto pretende demostrar que las células pueden generar, propagar y percibir información vibracional compleja a través de la matriz extracelular y dilucidar los parámetros clave de la célula y la matriz que rigen este proceso.

“Esta investigación interdisciplinar de alto riesgo y recompensa sólo es posible gracias a la colaboración internacional», afirmó Genin. «Combinando nuestros conocimientos complementarios, podemos perseguir esta apasionante hipótesis en la frontera de la mecanobiología celular de una forma que ninguno de nosotros podría hacer por sí solo. De aquí saldrá una investigación interesante, independientemente de que los experimentos acaben apoyando nuestra hipótesis”. 

El equipo afirma que este trabajo puede abrir un nuevo paradigma para comprender y diseñar cómo las células coordinan sus actividades individuales en comportamientos colectivos, con posibles aplicaciones futuras en medicina regenerativa, terapia del cáncer y biología sintética.

“Estamos encantados de tener la oportunidad de trabajar juntos en este proyecto potencialmente revolucionario”, declaró Genin. “Y estamos muy agradecidos al Human Frontier Science Program por compartir nuestra visión de utilizar una ciencia innovadora e interdisciplinar para explorar una posible nueva vía de comunicación celular”.

La red HumanIC reúne a destacados equipos académicos de toda Europa con socios del sector de la calefacción, ventilación y aire acondicionado de hospitales y centros sanitarios. El objetivo es formar a ingenieros y científicos en una fase inicial de su carrera con el fin de dar un nuevo enfoque al clima interior centrado en el ser humano en los entornos sanitarios.

¿Qué es un clima interior centrado en el ser humano?

El clima interior centrado en el ser humano se define como el microambiente que rodea y está cerca de un cuerpo humano. El concepto se centra en los seres humanos y el entorno que los rodea, que debe entenderse como un microambiente específico, más que como la "vecindad física" de un cuerpo humano. 

El clima interior de los hospitales, centrado en el ser humano, desempeña un papel fundamental en la prestación segura y eficaz de asistencia sanitaria. Los quirófanos, las salas de aislamiento, las salas de tratamiento y los laboratorios permiten administrar a los pacientes tratamientos cada vez más sofisticados de forma segura; mientras que los pabellones, las consultas y las salas de espera ofrecen instalaciones esenciales para la interacción de los pacientes y su comodidad y bienestar durante la recuperación.

Infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria (HAI)

Se calcula que cada año más de 4 millones de pacientes adquieren una infección relacionada con la asistencia sanitaria (HAI) en la Unión Europea. En un día cualquiera, unos 80.000 pacientes sufren al menos una HAI, es decir, uno de cada 18 pacientes en los hospitales europeos. 

La crisis mundial de resistencia a los antimicrobianos hace que las HAI supongan un coste y un riesgo de mortalidad cada vez mayores. El entorno hospitalario es responsable del 20% de todas las HAI, y hay pruebas claras de que el diseño de los edificios y las actividades humanas contribuyen a la transmisión de enfermedades infecciosas. 

La mejora del ambiente interior de un edificio hospitalario puede reducir entre un 9% y un 20% los costes asociados a las enfermedades transmitidas por el aire. La ventilación y el aire interior son motivo de especial preocupación, y numerosos estudios demuestran que el flujo de aire controla la dispersión y la exposición a patógenos aerotransportados. 

El trabajo desarrollado en lÌìÃÀ´«Ã½ se centra en el estudio experimental y el desarrollo de modelos reducidos para flujos complejos en entornos hospitalarios. Se estudiará el campo fluido con técnicas experimentales avanzadas como la velocimetría láser. A partir de las mediciones de campo se identificará un modelo simplificado del flujo de aire que permitirá desarrollar algoritmos para la estimación del flujo en tiempo real en quirófanos.

El impacto de las pandemias y el cambio climático

La OMS reconoció que durante la pandemia de la Covid-19 muchos hospitales trabajaban por encima de su capacidad, con pacientes que se recuperaban en habitaciones que nunca fueron diseñadas para ello. A esto se suma el cambio climático, que está aumentando las demandas sanitarias (futuras pandemias, enfermedades e infecciones relacionadas con el calor; infección del sitio quirúrgico y mortalidad), desafiando a los hospitales a mantener unas condiciones térmicas confortables de clima interior centradas en el ser humano y, al mismo tiempo, impulsando a los hospitales a reducir el consumo de energía.

El consorcio HumanIC considera las interacciones humanas con los ambientes interiores y cómo esto afecta a la dispersión transitoria de contaminantes (particularmente en microambientes protegidos de riesgo, como la cirugía) como un prerrequisito central para el funcionamiento seguro de estas instalaciones. En concreto, es central a la hora de eliminar o minimizar las amenazas de patógenos aerotransportados y, al mismo tiempo, garantizar un buen confort térmico. HumanIC generará nuevos conocimientos sobre los procesos físicos de transmisión y las interacciones entre contaminantes y flujo de aire, y aplicará estos conocimientos para optimizar el diseño de soluciones técnicas y desarrollar métodos novedosos para visualizar y controlar el clima interior centrado en el ser humano en entornos hospitalarios.

El proyecto HumanIC ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en el marco del programa Marie Sklodowska-Curie (HORIZON-MSCA-2022-DN-01, proyecto no 101119726). Los socios del proyecto son los siguientes:  Warsaw University of Technology, Norwegian University of Science and Technology, Technische Universität Berlin, KTH Royal Institute of Technology, Aalto University, St. Olavs Hospital, Universidad de Coimbra - Polo II, ÌìÃÀ´«Ã½, Fundación Para la Investigación Biomédica Hospital Gregorio Marañón, Universidad de Leeds, Granlund Oy, Halton Oy, Charité - Universitätsmedizin Berlin, ActiveTek Medica, REHVA, Drees & Sommer SE, Avidicare AB e Industria.

Eva Nogales es profesora distinguida de Bioquímica, Biofísica y Biología Estructural en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), además de investigadora del Instituto Médico Howard Hughes. El año pasado recibió el Premio Shaw 2023 en Ciencias de la Vida (un “Premio Nobel Oriental”) por sus contribuciones a la biología estructural de la transcripción de genes (uno de los procesos fundamentales de la vida), convirtiéndose en la primera científica española que recibe este galardón.

“Esta patente surge de la problemática de las técnicas existentes para alinear las facetas (los elementos especulares individuales) de los heliostatos, ya que requieren mucho tiempo o son imprecisas”, explican los autores de la patente. “El procedimiento y sistema para alinear las facetas de un heliostato de un campo solar ofrece una técnica precisa que permite un montaje y mantenimiento en la planta solar más sencillo y rápido en comparación con otros métodos”, señalan. 

Además, lÌìÃÀ´«Ã½ ha conseguido una mención especial en la categoría de Mejor Patente de inventor/a joven (menos de 40 años) por la patente “” (P202030210), de Roberto Fernández, Asier Marcos y Jorge Ripoll, del Dpto. de Bioingeniería de la Universidad. Esta invención en el campo de la microscopía describe un dispositivo diseñado para obtener información útil para la caracterización de muestras de tejido rugosas y tres procedimientos para determinar distintos parámetros con el mismo, como el grado de anisotropía de la muestra, su frecuencia y amplitud de rugosidad, y la velocidad media de movimiento local.

"El dispositivo patentado permite determinar mediante tecnología óptica la existencia de cambios en la estructura de los tejidos indicativas de la presencia de inflamación y tumores. De esta forma, se facilita la detección temprana de diversas anomalías, incluso antes de que estas presenten signos visibles" , indican sus promotores. “Esta tecnología se puede implementar como un módulo en endoscopios (pruebas diagnósticas in vivo) y en microscopios (pruebas diagnósticas in vitro), demostrando su eficacia diagnóstica en cáncer de esófago o de colon”, añaden. 

Esta es la tercera edición de los “Premios a las Mejores Invenciones Protegidas mediante Derechos de Propiedad Industrial”, que se han consolidado como un referente del apoyo de la Administración General del Estado a la innovación y su protección mediante derechos de propiedad industrial. La finalidad de estos galardones es distinguir la protección de los resultados de investigación mediante patentes y modelos de utilidad concedidos durante el año 2022.

La protección de resultados de investigación en la Universidad se realiza desde su Servicio de apoyo al Emprendimiento y la Innovación, ubicado en el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de lÌìÃÀ´«Ã½.

Para ello, los investigadores han trabajado con esferoides, que son agrupaciones de células tumorales con diferentes características que están embebidas en una matriz y que funcionan como un modelo, simulando cómo se comportan las células en un tumor real. “Son sistemas muy potentes que se están utilizando cada vez más para hacer estudios sobre el comportamiento de los tumores y también para hacer estudios de posibles terapias”, explica otra de las investigadoras, Arrate Muñoz-Barrutia, catedrática en el Departamento de Bioingeniería de lÌìÃÀ´«Ã½. 

Gracias a estos esferoides, los investigadores han podido modificar en el laboratorio ciertos aspectos biológicos o mecánicos de estos tumores y evaluar cómo estas variables influyen en la proliferación y migración de las células. Posteriormente, han transformado estas observaciones en ecuaciones matemáticas que han implementado en un modelo computacional. De esta manera, podían comprobar en paralelo (en el simulador en el ordenador y en el modelo experimental con los esferoides en el laboratorio) el comportamiento de las variables que afectan al crecimiento de estos tumores. “Nuestros nuevos esferoides con varios compartimentos nos permitieron controlar y ajustar las propiedades biomecánicas del sistema controlando la densidad de colágeno y la expresión de E-cadherina, que se sabe que desempeñan un papel en la progresión del cáncer de mama. Fue muy emocionante trabajar con este equipo y ver el desarrollo de estos procesos desde perspectivas tanto experimentales como computacionales”, indica otro de los autores del estudio, Denis Wirtz, del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la JHU. 

“Mientras que experimentalmente la proliferación y la invasión a menudo se miden como dos parámetros independientes, observamos un fuerte acoplamiento de estos procesos. Aunque el análisis de estas contribuciones no se podían desacoplar utilizando aproximaciones experimentales tradicionales, el modelo computacional nos permitió estudiar estos procesos de manera independiente y obtener información sobre las propiedades biomecánicas de nuestro sistema”, añade otra de las investigadoras del equipo de la JHU, Ashleigh Crawford.

Las aplicaciones futuras de este estudio resultan prometedoras, según los investigadores. “Si sabemos cuáles son los parámetros mecánicos que afectan a que el tumor crezca más o menos, entonces podríamos utilizar esos datos para mejorar el tratamiento o desarrollar nuevos fármacos a medio o  largo plazo”, comenta Daniel García González. “Pensamos que estos estudios abren las puertas a desarrollos de tecnologías que permitan caracterizar la mecánica del tumor, lo que puede añadir información relevante para la elección de terapia para el cáncer”, añade Arrate Muñoz-Barrutia.

El equipo de científicos también resalta la importancia de la investigación multidisciplinar en este caso, puesto que se han realizado aportaciones tanto desde el ámbito computacional y matemático hasta el puramente biológico. “Mi formación como ingeniera biomédica, estudiando en lÌìÃÀ´«Ã½, me ha permitido poder colaborar en todas las partes de esta investigación y crear puentes de comunicación entre disciplinas, que emplean terminologías distintas”, apunta otra de las autoras del estudio, Clara Gómez Cruz, doctoranda del Dpto. de Medios Continuos y Teoría de Estructuras y de lÌìÃÀ´«Ã½.

Esta investigación se enmarca dentro de 4D-BIOMAP (Biomechanical Stimulation based on 4D Printed Magneto-Active Polymer; Estimulación Biomecánica basada en Polímeros Magneto-Activos por impresión 4D), un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación (European Research Council) a través de una ayuda ERC Starting Grant del Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020 (GA 947723). Además, ha recibido financiación por parte del Instituto Nacional de Salud (National Institute of Health) y el Instituto Nacional del Cáncer (National Cancer Institute) de EEUU.

Referencia bibliográfica: 

Crawford A.J. Gomez-Cruz, C. Russo G. C. Huang, W. Bhorkar I. Roy, T, Muñoz-Barrutia, A. Wirtz, D. Garcia-Gonzalez, D. (2024).  Tumor proliferation and invasion are intrinsically coupled and unraveled through tunable spheroid and physics-based models.  Acta Biomaterialia, Volume 175, Pages 170-185, ISSN 1742-7061.

La neurociencia comprende el conjunto de ciencias básicas, experimentales y formales que, desde diversos puntos de vista, estudian el sistema nervioso del ser humano. El objetivo del nuevo grado es desarrollar estrategias innovadoras  y mejorar las existentes para la prevención, diagnóstico, tratamiento, monitorización y rehabilitación de enfermedades para garantizar el bienestar personal y social de la manera más eficiente posible.

El grado en Neurociencia de lÌìÃÀ´«Ã½   tendrá un enfoque marcadamente multidisciplinar. Ciencias como la física, química, psicología, matemáticas y la medicina se van a interrelacionar para generar un conocimiento teórico, pero también aplicado, si bien en actividades diferentes de la práctica médica clínica directa.

El título se va a impartir íntegramente en inglés para facilitar la movilidad Europea y No Europea del alumnado, promover convenios y alianzas internacionales  y captar talento no solo nacional sino también internacional, tanto entre estudiantes como profesorado.

En cuanto a las salidas profesionales, las personas egresadas en este grado estarán preparadas para acceder a puestos de trabajo relacionados con los sectores farmacéutico, sanitario o de equipamiento biomédico, laboratorios de investigación o diagnóstico, o empresas biotecnológicas, entre otras.

El perfil de ingreso recomendado es el bachillerato en Ciencias, puesto que proporciona una formación específica en áreas clave para el estudio de la neurociencia. Este enfoque desarrolla conocimientos y competencias esenciales, preparando al alumnado de manera óptima para sus estudios universitarios.

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En esta nueva facultad se impartirán títulos del área de las ciencias de la salud que darán comienzo en septiembre de 2024. El primero en ponerse en marcha es el Grado en Neurociencia (Bachelor in Neuroscience), pionero en España en esta especialidad. Progresivamente, se irán iniciando grados y postgrados relacionados con este ámbito de conocimiento. Todos ellos se caracterizarán por ser interdisciplinares, con un marcado carácter innovador, una orientación internacional y una formación integral.

La facultad se va a situar en el Campus de Getafe, con una superficie de 10.000 metros cuadrados. Va a disponer de un edificio de cuatro plantas que se va a dotar de material docente de última generación, espacios de trabajo, salas multifuncionales y cuatro tipos de laboratorios: docentes, tecnológicos, dry labs y wet labs.

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