Sandra Acosta «Els minibrains representen tots els possibles cervells que un individu podria tenir»
La Dra. Sandra Acosta ha desenvolupament, juntament amb el Dr. Lao del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG), una plataforma d’intel·ligència artificial que permet analitzar molts aspectes dels organoides que desenvolupen al seu laboratori. A través d’aquests organoides els investigadors poden provar l’efectivitat i la toxicitat de diferents tractaments d’una manera més segura i establir quins tractaments poden funcionar millor per a cada pacient. La Dra. Acosta presentarà aquesta tecnologia a la prestigiosa fira Puzzle X el dimecres 17 de novembre del 2021.
Quin tipus de recerca fa?
Jo sóc neurobiòloga del desenvolupament. Durant tot el meu postdoctorat vaig treballar amb la modelització del desenvolupament del cervell humà i de patologies del neurodesenvolupament fent servir la tecnologia derivada de cèl·lules mare. Això és la base de la recerca que fem al grup que lidero a la Universitat de Barcelona.
Al grup treballem amb diferents línies de recerca. Una d’elles és de recerca bàsica, amb la qual intentem entendre quins són els mecanismes genòmics que regulen la formació del cervell humà. Utilitzant la genòmica comparativa, ens focalitzem en certes regions de l’ADN, que és on hi ha les regions reguladores que controlen l’expressió dels gens. Tenim una altra línia, més translacional, en la qual fem servir models d’organoides per estudiar com es forma el cervell humà des de la perspectiva de les patologies del neurodesenvolupament.
En paral·lel, durant els últims tres anys vaig aliar-me amb un bioinformàtic, el Dr. Oscar Lao, i junts hem dissenyat una plataforma amb una metodologia basada en l’anàlisi dels organoides a través de la intel·ligència artificial. Això ens permet establir quins són els tractaments que funcionen millor per als diferents pacients.
Què són els organoides?
El model que nosaltres treballem majoritàriament és el de minibrains o minicervells. En el fons no deixen de ser estructures cel·lulars tridimensionals que es formen seguint els patrons de desenvolupament del cervell humà. El que això ens permet és aïllar cadascuna de les parts del procés i veure quin impacte tenen les seves mutacions genètiques. Els organoides són tots els possibles cervells que un individu podria tenir, però no estan tots en el mateix moment/temps. Hi ha parts que encara s’hi estan formant i madurant, i per això hi ha aquesta heterocronicitat que en dificulta la utilització en el drug testing clàssic.
En el cas del cervell, en dos mesos podem tenir tots els progenitors, cosa que per estudiar, per exemple, malalties del neurodesenvolupament molt primerenques ens va molt bé. En el cas de l’Alzheimer ens caldrien cinc o sis mesos per aconseguir alguna cosa que pogués ser rellevant en l’àmbit científic. Els organoides de pulmó, per exemple, són molt més ràpids. En sis setmanes ja es pot començar a tenir uns organoides prou madurs que generen tot el trasbalsament de gasos.
Com pot beneficiar això la societat?
Nosaltres treballem amb dos contextos. Per una banda, podem utilitzar la plataforma de manera massiva amb cèl·lules humanes genèriques per provar si un medicament té efectes de toxicitat. Mentre treballaven en el disseny d’IA de la nostra plataforma va arribar el confinament, i com que ja teníem la plataforma bastant desenvolupada, la vam posar a treballar també per a la covid. De fet, ara mateix tenim dos projectes al laboratori que són per analitzar antivirals en el tractament de la covid, tant pel vessant neurològic com pel vessant pulmonar. Així provem la funcionalitat d’un medicament en un organoide que prèviament hem infectat, per veure si reduïm l’impacte de la infecció del virus i si en reduïm la quantitat. En aquest sentit, recentment ens han donat un ajut de La Marató, en col·laboració amb l’IRSI Caixa i la Fundació Pasqual Maragall, per investigar la neurodegeneració induïda per la covid.
I per altra banda tenim la part de medicina personalitzada, que és per la que hem rebut finançament de Caixa Impulse. Aquesta tecnologia ens permet, sense conèixer moltes de les connotacions genètiques d’una persona, saber com tolerarà diferents medicaments. D’aquesta manera podem dir específicament quina és la toxicitat i l’eficàcia d’un medicament per a aquell pacient, tingui la patologia que tingui.
Ha estat convidada com a ponent a la fira Puzzle X. Com va rebre la invitació?
Es tracta d’una fira internacional, en la línia del Mobile World Congress, però en aquest cas sobre els materials del futur i les noves tecnologies. Participar-hi com a ponent suposa la internacionalització i la posada de llarg del nostre projecte i de la nostra plataforma. És una gran oportunitat per a nosaltres, i estem molt contents que ens hagin donat un focus així. Ja vam tenir l’oportunitat de presentar la plataforma al MWC durant el Four Years from Now, i va ser un molt bon ganxo perquè ens convidessin a aquesta fira.
Quina és la importància de la transferència de coneixement?
La transferència és un dels motius pels quals jo em dedico a això. Amb 10 anys vaig decidir que volia fer vacunes. Eren els començaments dels anys noranta, la crisi de la sida, i amb 10 anys era molt dramàtic sentir que la gent s’estava morint per una malaltia per a la qual no hi havia tractament.
Les ciències biomèdiques tenen un component de recerca necessari per fer avançar la societat. Evidentment, no només implementem tecnologies, implementem coneixements; una cosa va de la mà de l’altra. I les universitats i els centres de recerca som el motor generador d’aquest coneixement. Tenim el millor brou de cultiu per poder generar transferència, i dintre d’aquest camp hem de treballar perquè molts de nosaltres, quan tinguem una idea, tinguem les facilitats per poder-la transferir a la societat. Algunes seran bones idees, i d’altres potser, d’entrada, no seran útils. Els coneixements no sempre es transfereixen de manera immediata. Però, resumint, la transferència és molt important, i nosaltres des dels centres de recerca i des de les universitats som el motor inicial, la petita bugia dintre d’aquell motor que és la transferència de coneixement.
Més sobre Sandra Acosta
El millor invent de la història
Jo crec que l’enllumenat públic i la bombeta són uns dels aspectes més crucials. I després –tot i que encara no en som tan conscients– crec que la democratització de la programació també serà molt rellevant.
Què li agradaria veure en el futur
M’agradaria que la recerca no anés dirigida a l’autodestrucció, sinó a l’autosalvació. Ara hem vist que quan ens posem a treballar –per lluitar contra la covid, per exemple– som extremament eficaços. Llavors no entenc per què dediquem el percentatge més gran de finançament de gairebé tots els països a la recerca en defensa. Em sembla bastant punyent.
L’FBG és…
Una entitat extremament útil per al personal investigador. Des de la meva arribada la comunicació amb l’FBG ha estat molt fluida, i gràcies a ells he pogut portar el meu laboratori a la Universitat de Barcelona.
