Del laboratorio a la sociedad: tres proyectos de innovación biomédica en camino

En mitad de este proceso se encuentra un grupo de científicos del Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), que miran al futuro esperanzados persiguiendo una nueva terapia para combatir el cáncer; también en la Fundació Bosch i Gimpera, donde celebran el registro de una patente prometedora: un fármaco para combatir el dolor; mismo punto para los investigadores liderados desde la Universitat Rovira i Virgili (URV) y su diseño de un nuevo electrodo para mejorar la monitorización de las señales eléctricas cerebrales en bebés.

Son tres innovaciones en ciernes de todas las que se cocinan en universidades y centros de investigación españoles. Estos tres ejemplos están respaldados por la Fundación ”la Caixa” a través del programa CaixaResearch Consolidate, que tiene como objetivo final apoyar proyectos maduros para que puedan dar el paso de ir del laboratorio al mercado y a la sociedad.

En particular, la convocatoria impulsa la transferencia de conocimiento y de tecnologías en el ámbito de la biomedicina y la salud, además de facilitar la creación de nuevas empresas o soluciones basadas en la investigación para mejorar la calidad de vida de las personas. Para cumplir este propósito, desde la Fundación han dotado con 300.000 euros a cada proyecto.

Una nueva esperanza en el tratamiento contra el cáncer

El cáncer es la principal causa de mortalidad en el planeta. Solo en 2020, alrededor de 10 millones de personas murieron por algún tumor, según la Organización Mundial de la Salud.

Además, la International Agency for Research on Cancer estimó que en ese mismo año se diagnosticaron aproximadamente 18,1 millones de casos nuevos en el mundo y que dicha cifra aumentará en las dos próximas décadas hasta los 27 millones. Aunque existen numerosos tratamientos, pocos son realmente curativos.

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En el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP) miran con esperanza al futuro gracias a una reciente investigación propia que puede ser clave en la lucha contra esta enfermedad.

Se basa en el desarrollo de una nueva inmunoterapia, es decir, un tratamiento centrado en el estímulo al sistema inmunitario para combatir los tumores. En este caso, los investigadores se fijan en un tipo de célula clave: los macrófagos.

Los macrófagos son una de las primeras defensas del sistema inmune. Sin embargo, las células tumorales consiguen ‘manipular’ a estos centinelas y los ‘educan’ para que no las reconozcan como malignas y trabajen a su favor, por ejemplo, fabricando vasos sanguíneos que les aporten nutrientes y oxígeno. El objetivo de esta investigación es ‘reeducar’ a los macrófagos y que vuelvan a su función beneficiosa.

“Dependiendo del contexto en el que vive, el macrófago puede ser proinflamatorio –proceso que combate la enfermedad- o muy regenerativo y silenciador de la inmunidad. Si el tumor empieza a crecer y gana la batalla a la primera respuesta inmune, puede educar al macrófago a que tenga esta función que le facilite el crecimiento”, explica a Revista Haz María Rosa Sarrias, investigadora principal del Grupo de Inmunidad Innata del Instituto y cabeza del proyecto.

La investigadora aclara que “lo importante de todas las inmunoterapias es que generas una memoria contra el tumor. Es distinto a tratamientos como la quimioterapia. Lo óptimo sería que, al bloquear la acción del macrófago, el sistema inmune pueda luchar por sí solo contra el tumor”.

Ahora bien, ¿cómo se puede reeducar a los macrófagos? Los investigadores de este proyecto basan la nueva inmunoterapia en una molécula (anticuerpo monoclonal) que apunta a ellos. En particular, el anticuerpo monoclonal va dirigido contra una proteína que es un punto de control crítico, y vuelve a reprogramar a los macrófagos para que tengan esa actividad antitumoral. En ensayos preclínicos, la administración del anticuerpo ha demostrado que es capaz de prevenir el crecimiento de tumores de pulmón.

“Hemos visto en muestras de pacientes que cuanta más proteína de este tipo hay en los macrófagos, peor es el pronóstico. En los tumores más agresivos se encuentra más. Lo que hemos estudiado hasta ahora en modelos animales es que, si bloqueamos la proteína con el anticuerpo monoclonal, el tumor se desarrolla menos”, detalla Sarrias.

La científica explica que para que estas observaciones de laboratorio puedan ser trasladadas a pacientes, tendrá que desarrollarse una molécula que tenga unas características específicas. “Nuestra esperanza es que podamos ver los primeros resultados en un periodo de entre cinco y diez años”, explica.

Sarrias cuenta que este proyecto empezó a tomar fuerza hace tres años gracias en buena parte a Fundación ”la Caixa” y en medio de un ecosistema en el que, opina, los proyectos de innovación tienen dificultades para contar con recursos.

“Vamos despacio, pero estamos muy entusiasmados. Personalmente, viniendo del campo de la bioquímica, desarrollar una molécula que pueda ser usada como terapia contra el cáncer es un reto apasionante”, cuenta.

El dolor: un problema de salud pública de primera magnitud

El dolor puede llegar a ser una patología incapacitante. En España, según los últimos datos publicados por el Instituto Nacional de Estadística (INE) cerca de 17,5 millones de personas conviven con dolor. De estos cuatro de cada diez españoles, el 32% lo percibe como dolor moderado y un 16% como severo.

De forma puntual, además, más de la mitad de los pacientes padecen dolor moderado o severo en el período posoperatorio inmediato a una cirugía.

Un grupo de investigadores liderados desde la Fundació Bosch y Gimpera, de la Universidad de Barcelona, persigue el desarrollo de un fármaco que mejore la calidad de vida de estos pacientes.

“Los tratamientos analgésicos -aquellos que reducen o alivian el dolor- que existen actualmente son poco eficaces, tienen muchos efectos adversos o pueden ser adictivos. Creemos que existe la necesidad de encontrar nuevas dianas terapéuticas y desarrollar fármacos más seguros y efectivos. Aquí es donde nosotros estamos trabajando”, resume a esta revista la investigadora principal del proyecto, María del Carmen Ruiz. En la investigación también participan en consorcio científicos de la Universidad de Granada y la Universidad de Catania (Sicilia).

Este fármaco apunta a dos dianas biológicas, que son dos proteínas implicadas en la aparición y el mantenimiento del dolor. Hasta ahora, se han desarrollado y testado en humanos remedios diferentes para cada una de estas dos proteínas, aunque nunca se había probado un mismo fármaco que combatiera ambas al mismo tiempo.

“Hemos desarrollado una molécula dual, que presenta ambas actividades en el mismo suministro y que además tiene un efecto analgésico mayor que el de cada uno de los fármacos por separado”, resume Ruiz.

La innovación se encuentra en fase preclínica, es decir, se ha probado hasta el momento en modelos animales. Los investigadores, no obstante, han conseguido registrar recientemente la patente, lo que les allana el camino para la salida al mercado.

“El campo de estudio del dolor no es precisamente en el que más se invierte. Por eso son importantes convocatorias como las de la Fundación ”la Caixa”. Es esencial que nuestro trabajo en laboratorio llegue a los pacientes”, resume Ruiz.

Nuevos electrodos para mejorar el diagnóstico en neonatos

El parto y las primeras horas de vida del recién nacido son un periodo considerado de riesgo. Nacer de forma prematura, sufrir un déficit en el aporte sanguíneo durante el nacimiento o adquirir una infección pueden ocasionar lesiones cerebrales al neonato que implicarían distintos grados de minusvalía. Por ello, detectarlas de forma precoz es esencial para aplicar terapias apropiadas e intentar minimizar sus efectos.

Sin embargo, el procedimiento actual para registrar y monitorizar las señales eléctricas cerebrales -técnica llamada electroencefalografía con amplitud integrada (aEEG) y que puede avisar, entre otros, de episodios de epilepsia– no está optimizado a causa de que los dispositivos encargados de registrar la señal, los electrodos, no están adaptados para los recién nacidos.

“El hecho de usar electrodos de adultos en neonatos genera problemas con el registro de la electroencefalografía, incluso falsos positivos, así que a veces se prefiere no utilizar esta monitorización”, explica a Revista Haz Albert Fabregat, ingeniero del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universitat Rovira i Virgili (URV) y uno de los socios fundadores de la nueva solución que le pone remedio.

El principal problema es que los registros de señales cerebrales en neonatos deben ser de larga duración -de días a semanas- y los electrodos de adultos no son capaces de mantener una adherencia adecuada en la cabeza del bebé durante ese periodo. Esta falta de adherencia provoca la aparición de artefactos en el registro que pueden dificultar o impedir la interpretación.

“Un neurofisiólogo está acostumbrado a interpretar señales eléctricas de actividad cerebral, pero no tanto un neonatólogo. Estos últimos, durante los turnos de guardia hospitalaria, necesitan una señal muy clara de una potencial lesión para indicar la aplicación de tratamientos que pueden provocar efectos adversos para el neonato. Haciendo la señal mucho más estable y clara evitamos este problema de mala diagnosis y tratamientos innecesarios por lecturas incorrectas”, detalla Fabregat.

Ante esta necesidad, el neurofisiólogo clínico Vicenç Pascual, investigador del grupo de neurociencia epidemiológica, NeuroÈpia, del Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) se puso en contacto en 2019 con Fabregat y empezaron a diseñar un nuevo electrodo específico para bebés.

De este modo nació el llamado aCUP-E, un sistema adaptado a las características cefálicas de los neonatos, seguro, flexible y transparente, de modo que permite un registro mejor de la actividad cerebral. Además, tiene capacidad de recambio del gel electroconductor en caso de realizar registros largos.

Los investigadores han conseguido patentar recientemente esta técnica, que actualmente se encuentra en la fase de ensayo clínico con bebés. “Estamos contentos con los resultados porque vemos que los registros son mucho más estables”, expresa Fabregat, que estima la salida completa al mercado de esta innovación para 2025. En el proceso, el proyecto cuenta con el apoyo del emprendedor Ismael Ávila.

Estos mismos profesionales han desarrollado una segunda línea de investigación: un sistema, llamado EPlacement, que permite colocar los electrodos en puntos anatómicos concretos y específicos, individualizados para cada paciente, tanto neonatos como adultos.

Para este grupo de inventores en técnicas de diagnosis encefalográfica, también ha sido esencial el apoyo de la Fundación ”la Caixa”. “Este es un proyecto con un gran impacto social donde la rentabilidad económica es importante, pero no lo principal. Hay muchos niños prematuros que no se monitorizan, y podríamos hacerlo. Es un beneficio para la sociedad en general, y sin ayudas como las de ”la Caixa”, esta investigación sería inviable”, señala Fabregat.

La Fundación ”la Caixa”, desde el 2015, apoya proyectos innovadores a través de las convocatorias CaixaResearch Validate, para innovaciones en estadios más tempranos, y CaixaResearch Consolidate.

En total, la entidad ha destinado ya 18 millones de euros a 173 proyectos innovadores entre estas convocatorias; proyectos que, además, han generado una inversión adicional de más de 10 millones de euros y que han creado 29 empresas derivadas (spin offs).

Sus investigadores reciben apoyo personalizado de mentoría y cuentan con otras actividades de respaldo como el asesoramiento de expertos en la definición de sus planes de desarrollo y comercialización. La Fundación ”la Caixa” dispone este programa de ayudas en colaboración con Caixa Capital Risc.