Terapias fotodinámicas para combatir la resistencia antimicrobiana

Light4lungs es un proyecto europeo enmarcado en el programa H2020 FET Open, que lidera el Dr. Santi Nonell, coordinador del grupo de investigación Applied Photobiological Chemistry – AppLightChem de IQS School of Engineering. Se trata de un proyecto multidisciplinar, formado por un consorcio de centros de investigación y empresas europeos, que busca dar solución al problema de la resistencia antimicrobiana en el tratamiento de infecciones crónicas de pulmón, causa de la morbilidad y mortalidad en pacientes afectados por fibrosis quística o infecciones pulmonares adquiridas en hospitales. Para ello, los investigadores que trabajan en este consorcio están creando un sistema de iluminación de los pulmones desde su interior, al haber comprobado que la luz es capaz de inducir la inactivación de las bacterias mediante la acción de agentes fotosensibilizantes endógenos, propios y constitutivos naturales en las bacterias. De este modo, las bacterias responsables de infecciones como la fibrosis quística se inactivan por acción de la luz.

Light4Lungs tiene como objetivo principal generar unas nanopartículas que se puedan respirar y que sean capaces de emitir luz mientras se encuentren dentro del pulmón – a modo de ‘nanolinternas’ – las cuales, al ser inspiradas por el paciente, emiten luz y a continuación son exhaladas. Con cada respiración, va entrando luz al interior de los pulmones, la cual inactiva la acción de las bacterias.

Para poder diseñar adecuadamente el dispositivo final, resulta fundamental conocer el mecanismo de destrucción de las bacterias por efecto de la luz, área de especialización en la que trabaja actualmente el Dr. Luciano Dibona, que forma parte del grupo de investigadores que trabajan en Light4lungs desde el 2021. Hablamos con él y con el Dr. Santi Nonell de su área de investigación y de su incorporación al grupo ApplightChem de IQS como investigador postdoctoral.

Luciano, ¿cuál ha sido tu recorrido como investigador y cómo llegas a IQS?

L.D. Realicé mi doctorado en Fotobiología en la Universidad Pontificia Católica de Chile, con el profesor Dr. Denis Fuentealba. En ella trabajé en fototerapia dinámica antimicrobiana específica en el ámbito de la agricultura, concretamente en terapia fotodinámica aplicada al tratamiento de infecciones de hongos. Pero uno de mis objetivos era aplicar esta misma disciplina en el área de la medicina.

El primer acercamiento al grupo de IQS fue en un congreso sobre Fotobiología en el 2019, cuando aún estaba realizando mi tesis doctoral. Cuando me gradué, el Dr. Fuentealba contactó con el Dr. Nonell para establecer una colaboración entre ambas universidades. Además, coincidió con la convocatoria de una plaza para trabajar como postdoc en el proyecto Light4lungs (L4L). Estoy muy contento de haber venido a IQS, ¡es un paso adelante muy importante en mi carrera!

¿Qué te atrajo del grupo AppLightChem?

L.D. ¡Era el match perfecto para mí!, entre mi área de experiencia y las áreas de trabajo del grupo de IQS. A esto, hay que sumar que el área de investigación del proyecto L4L era el lógico paso adelante en mi carrera: el objetivo general del proyecto está enfocado en aplicar la terapia fotodinámica en un área médica, lo que a mí más me apasiona. Sumado a las líneas de trabajo de AppLightChem, no lo dudé… ¡Y aquí estoy!

¿Cuál es tu contribución a Light4Lungs?

L.D Como grupo, nuestro objetivo dentro del proyecto es describir la parte mecanística del esquema terapéutico que se propone. Mi aportación, en particular, es la aplicación de mis conocimientos en fotofísica de las partículas y en aspectos de microbiología. Juntando todo esto, queremos empezar a hacer propuestas coherentes para describir los mecanismos de inactivación y eliminación de las bacterias mediante el aporte de luz. L4L se inició en el 2020. En mi caso, estoy contratado por dos años para la realización del proyecto, hasta que finalice en mayo del 2024.

“Queremos hacer propuestas para describir los mecanismos de inactivación y eliminación de bacterias mediante el aporte de luz”

S.N Me gustaría destacar que hubo un concurso internacional para cubrir esta plaza postdoctoral en el proyecto, ya que es un requisito esencial por estar financiado con fondos públicos europeos. Luciano ganó la plaza, entre más de 20 candidatos.

Santi, ¿qué representa para vuestro grupo la incorporación de Luciano?

S.N. Como ya ha dicho él mismo, desde el grupo de Dr. Fuentealba nos contactaron ya en el año 2019 para que se incorporara a nuestro grupo de IQS, aunque en ese momento no existía tal posibilidad. Después, sufrimos la pandemia y el parón que supuso. Finalmente, Luciano se pudo incorporar a nuestro grupo en el 2021, donde está realizando tareas muy concretas y específicas.

El área de fototerapia antimicrobiana es relativamente pequeña, con pocos grupos en el mundo trabajando en ello. L4L es uno de los proyectos FET (Future and Emerging Technologies) de la Unión Europea, que buscan áreas de investigación emergentes y nuevas. Está en sus inicios y hay pocos investigadores en el mundo que tengan ya la formación adecuada, a nivel postdoctoral, de investigador profesional, para trabajar en ello. Uno de estos grupos es el de Denis Fuentealba en Chile, donde Luciano se formó. Desde el primer día, tenía todo el bagaje para trabajar en esta área, con lo cual, frente a otros candidatos con fantásticos expedientes, pero expertos en otras áreas, él era el que mejor encajaba en este proyecto.

“La fototerapia antimicrobiana es una de las tecnologías emergentes potenciadas dentro de los programas europeos FET”

Hay que destacar que desde nuestro grupo conocemos muy bien al grupo del Profesor Fuentealba, que ha creado un grupo de investigación muy sólido en este campo. Por tanto, teníamos el convencimiento de estar contratando a una persona muy bien formada. Además, su paso por Barcelona – IQS tendrá retorno en Chile, y este aspecto es muy importante para mí, buscando la promoción de la fotobiología en todo el mundo.

Tenía muchos puntos positivos a favor de su incorporación a AppLightChem: el encaje, el historial del grupo del que proviene, y la perspectiva de contribuir en el futuro al desarrollo de esta ciencia en Chile.

¿Cuál es su aportación en IQS?

S.N. Bueno, ¡es tremenda! Está haciendo todo lo que venía a hacer. Su trabajo incluye desde trabajos en microbiología con otros expertos de IQS, hasta estudios mecanísticos de caracterización de las partículas emisoras de luz que estamos creando, y el estudio del mecanismo de muerte celular inducida por luz, que son las aportaciones de nuestro grupo AppLightChem al proyecto Light4Lungs.

¿Te gustaría quedarte en IQS, Luciano, en Barcelona?

L.D. Es difícil responder, dependerá de cómo vaya todo en este mundo tan cambiante, pero una de las propuestas es regresar con todo el conocimiento y el bagaje científico a Chile, para aportar los conocimientos aquí adquiridos y promover aún más la fotobiología, ayudando a crecer a los grupos ya consolidados.

El Proyecto Light4Lungs ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo el contrato nº 863102