Los sistemas de análisis con imágenes en 3D a escala atómica han supuesto una revolución, y se ha vuelto clave que los laboratorios inviertan en ellos.
Visualizar a escala atómica y en 3D moléculas inmiscuidas en cáncer es una de las cosas que ya permite la tecnología, de la que depende cada vez más la biología y la investigación puntera y competitiva, señala el científico Óscar Llorca, quien afirma: si España quiere estar ahí debe invertir.
"No tener recursos siempre ha sido malo, pero antes con buenas ideas y una cantidad razonable de fondos podías subsistir", sin embargo, ahora no.
Desde hace tres o cuatro años nuevas tecnologías en general, y en particular la crio-microscopía, se han hecho imprescindibles en los laboratorios, explica Llorca, quien acaba de fichar por el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
CAMBIO DE PARADIGMA EN LA LUCHA CONTRA EL CÁNCER
Para este científico navarro, la crio-microscopía electrónica, que permite la observación a escala atómica y la obtención de imágenes en 3D, y la tomografía crio-electrónica, para analizar las proteínas en su propio contexto celular y no fuera, están suponiendo "un cambio de paradigma" de cómo mirar el interior de las células, lo que implica ya "una revolución" en el estudio de enfermedades como el cáncer.
"En cinco o diez años se dará un salto cualitativo" en la investigación de las bases moleculares de los tumores gracias a estas tecnologías, afirma este investigador, quien señala que estudiar con detalle estas claves del cáncer, "un conjunto de muchas enfermedades", es un paso fundamental para desarrollar nuevos fármacos o mejorarlos.
Para Llorca, estas tecnologías de microscopía electrónica están entre las grandes revoluciones en investigación básica, como la técnica de edición genética CRISPR y la secuenciación masiva de ADN.
Precisamente, desde la dirección del Programa de Biología Estructural del CNIO, va a usar una de las tecnologías de microscopía, la crío-microscopía, que mediante detectores directos de electrones permite visualizar con resolución casi atómica procesos biológicos inmiscuidos en cáncer u otras enfermedades.
EL COMPORTAMIENTO DE LAS PROTEÍNAS EN EL CENTRO DEL ESTUDIO
En las células, las encargadas de llevar a cabo todos los procesos son las proteínas y estas hay que verlas como "pequeñas piezas de un motor", apunta Llorca, quien detalla que la biología estructural estudia cómo son esas piezas y cuándo y por qué fallan.
Y es que una de las características de las células del cáncer es su inestabilidad genómica, que provoca desórdenes en su material genético que las células tumorales usan para crecer y expandirse; a este "caos" se suman fallos en los procesos de reparación del ADN.
El trabajo de Llorca y su equipo se va a dirigir fundamentalmente al estudio estructural y funcional de estos procesos biológicos, poniendo especial atención en una familia de proteínas llamadas PIKK, implicadas en la respuesta celular a los daños en el ADN.
En la actualidad hay varios grupos de científicos estudiando las PIKK, que han conseguido además imágenes en 3D, así que el equipo de Llorca lo que hará es investigarlas pero relacionándolas con otras, las chaperonas moleculares, que juegan un papel fundamental en el cáncer.
ALTA TECNOLOGÍA EN LA INVESTIGACIÓN
Usarán un equipo de crio-microscopía, capaz de capturar hasta 300 imágenes de alta resolución por segundo. "Nosotros vamos a mirar cómo son estas moléculas implicadas en cáncer, cómo es su estructura", subraya Llorca, quien detalla que desde que se purifica y aisla una proteína hasta que se consigue su estructura en 3D pueden pasar meses e incluso años, todo depende de la complejidad de la misma, y las PIKK son una familia de moléculas muy complejas.
El CNIO ha abierto un concurso para adquirir uno de estos microscopios de última generación; se trata de una infraestructura compleja y de alto coste, pero esencial para desarrollar un trabajo competitivo en la investigación de las bases moleculares del cáncer, insiste Llorca.
En España solo hay otro equipo de estas características adquirido por el Centro Nacional de Biotecnología y el Centro de Investigaciones Biológicas, ambos del CSIC.
"La ciencia es cada vez más dependiente de la tecnología y para no quedarse atrás en la investigación mundial del cáncer hay que invertir en ella", resume este investigador, doctor en Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid y hasta ahora científico en el Centro de Investigaciones Biológicas.
