Nuevas aplicaciones fototeranósticas en hipoxia

La Dra. Laura Espinar Barranco se ha incorporado como investigadora postdoc al grupo AppLightChem de IQS, dentro del proyecto PhotoSMS sobre terapias fotodinámicas contra el cáncer. La Dra. Espinar ha conseguido una de las ayudas otorgadas en la convocatoria del Programa Investigo de la Generalitat de Cataluña, la primera en el ámbito catalán. El Programa Investigo tiene como objetivo conceder ayudas para la contratación de personas jóvenes, para el desarrollo y ejecución de funciones, tareas e iniciativas de investigación e innovación

El proyecto de la Dra. Laura Espinar versa sobre nuevas aproximaciones a terapias fotodinámicas, a partir de nanosistemas multifuncionales autoensamblados, para aplicaciones fototeranósticas en condiciones de hipoxia. Hablamos con la Dra. Laura Espinar y con el supervisor de su proyecto, el Dr. Santi Nonell, sobre el mismo y sobre su experiencia en IQS y en Barcelona.

Laura, háblanos de tu trayectoria como investigadora.

Soy nacida en Málaga, pero he desarrollado toda mi vida académica en la Universidad de Granada, donde también hice la tesis doctoral sobre fotoquímica y fotobiología, en el grupo del Dr. Ángel Orte Gutiérrez del Departamento de Fisicoquímica. Mi tesis   trataba esencialmente sobre el desarrollo de sensores fluorescentes para procesos de interés biológico y biomédico, con caracterización a través de microscopia confocal. Durante la tesis, tuve la oportunidad de realizar una estancia en la Icahn School of Medicine del Mount Sinaí  en Nueva York. Allí, trabajé con el Dr. Miguel Fribourg en la aplicación de un sensor de glutatión en células del sistema inmune. Acabé mi tesis en junio del año pasado y, en la defensa de la misma, conocí al Dr. Santi Nonell, que fue el presidente del tribunal de defensa. Así nos conocimos y al tiempo me ofreció unirme a su grupo de investigación en IQS, el grupo AppLightChem. La beca Investigo me ha dado la oportunidad de poder trabajar aquí con ellos y aunque solo haya sido por un año, la experiencia acumulada ha sido realmente importante.

¿En qué consiste tu proyecto concreto dentro del grupo?

Laura. Santi me ofreció la posibilidad de trabajar en terapia fotodinámica en condiciones de hipoxia, es decir, con bajas concentraciones de oxígeno. No había trabajado nunca en terapias fotodinámicas, ni tampoco con los fotosensibilizadores que utiliza AppLightChem, así que era una buena oportunidad para venir a Barcelona y tener la oportunidad de profundizar en este tipo de aplicaciones más biológicas, más allá de las áreas de la química física en las que había trabajado hasta ahora.

En IQS, he empezado a trabajar con diferentes líneas celulares tumorales, estudiando su viabilidad frente a un agente fotodinámico y ante distintas concentraciones de oxígeno. Ha sido solo un año y es poco tiempo para completar todos los objetivos propuestos, pero aun así hemos logrado bastantes de los objetivos que perseguíamos.

Santi. Laura es buena conocedora de técnicas de microscopia y sondas fluorescentes, que son algunos de los temas que estamos implementando en el grupo, y, por tanto, podía aportarnos mucho. Valoré que tuviera experiencia internacional  y, especialmente, que hubiera realizado estudios en modelos animales, para poder tener proximidad así a ensayos biológicos de interés para nuestro grupo de investigación.

El proyecto de Laura se incorpora dentro de otro proyecto mayor – PhotoSMS, que tiene como objetivo general buscar ‘Nuevas aproximaciones a terapias fotodinámicas’, uno de los objetivos fundamentales de nuestro grupo. Se trata de un proyecto en el que llevamos trabajando ya dos años y en el que Laura encaja muy bien.

¿Por qué buscáis estas terapias en condiciones de hipoxia?

Laura. La terapia fotodinámica requiere oxígeno para su funcionamiento, pero el interior de los tumores presenta hipoxia. Existe, así, un elevado interés en el desarrollo de agentes fotosensibilizantes activos, incluso bajo concentraciones de oxígeno muy bajas.

«Existe un elevado interés en el desarrollo de agentes fotosensibilizantes activos, incluso bajo concentraciones de oxígeno muy bajas»

¿Y qué habéis conseguido?

En este año, hemos encontrado una molécula que cumple las condiciones que buscábamos, la hemos estudiado en profundidad y hemos encontrado que funciona incluso mejor en hipoxia que en normoxia –condiciones de oxígeno normales –. Además, puede dar selectividad del tratamiento frente al tejido sano circundante del tumor, que es siempre un tema a solventar en cualquier terapia. Esperamos ahora que esta selectividad se demuestre en los ensayos in vivo que realizaremos: va a ser un tratamiento activo y selectivo.

«Esperamos poder demostrar in vivo que hemos encontrado un tratamiento activo y selectivo»

Hasta ahora, yo me he encargado de todos los ensayos in vitro, de viabilidad celular y citotoxicidad en distintas líneas tumorales, y hemos empezado a utilizar técnicas de instrumentación que están disponibles en IQS, como citometría de flujo, microscopía confocal, etc., que no son técnicas muy habituales en un laboratorio de fotoquímica/fotobiología.

¿Cuál es el balance de la aportación de Laura en el grupo, Santi?

Santi. El proyecto de Laura forma parte del desarrollo de agentes fotosensibilizantes activos en hipoxia, dentro de nuestra línea de investigación principal en terapia fotodinámica del cáncer. Es una aportación muy importante, ya que se trata de una de las líneas más actuales de investigación en terapia fotodinámica. Los estudios fotoquímicos y físico-químicos nos han permitido comprender el mecanismo por el que un agente fotosensibilizante es activo en condiciones de hipoxia, abriendo así la puerta al diseño de nuevos agentes fotosensibilizantes potencialmente activos bajo estas condiciones.

Laura, ¿un resumen de tu experiencia aquí?

Es muy buena, tanto en crecimiento profesional como personal. Durante mi etapa predoctoral, todo fue más acompañado y dirigido; sin embargo, en esta etapa postdoctoral he comenzado a enfrentarme de manera más autónoma a las preguntas y retos que han ido surgiendo.

Aquí, en IQS, el proyecto me ha gustado muchísimo y es una pena que termine. Me encantaría poder continuar y explorar más moléculas (no solo quedarme con una), podría ser interesante establecer una línea más consolidada y continuar con su aplicación biológica. Con los resultados preliminares que tenemos, podríamos ya empezar a hacer pruebas in vivo con los equipos clínicos con los que colaboramos.

Estoy muy satisfecha con la experiencia global. Y haber venido a Barcelona también ha sido algo muy positivo. Además, como anécdota, soy muy seguidora del FC Barcelona femenino.

El programa de becas Investigo está financiado por la Unión Europea, Next Generation EU