Noves aplicacions fototeranòstiques en hipòxia

La Dra. Laura Espinar Barranco s’ha incorporat com investigadora postdoc al grup de recerca AppLightChem d’IQS, dins del projecte PhotoSMS sobre teràpies fotodinàmiques contra el càncer. La Dra. Espinar ha aconseguit un dels ajuts atorgats dins la convocatòria del Programa Investigo de la Generalitat de Catalunya, la primera dins l’àmbit català. El Programa Investigo té com a objectiu concedir ajuts per a la contractació de persones joves, pel desenvolupament i execució de funcions, tasques i iniciatives de recerca i innovació.

El projecte de la Dra. Laura Espinar versa sobre noves aproximacions a teràpies fotodinàmiques, a partir de nano sistemes multifuncionals autoensamblats, per aplicacions fototeranòstiques en condicions d’hipòxia. Parlem amb la Dra. Laura Espinar i amb el supervisor del seu projecte, el Dr. Santi Nonell, sobre el mateix i sobre la seva experiència a IQS i a Barcelona.

Laura, parla’ns de la teva trajectòria com investigadora

Soc nascuda a Màlaga, però he desenvolupat tota la meva vida acadèmica en la Universitat de Granada, on també vaig fer la meva tesi doctoral sobre fotoquímica i fotobiologia, dins del grup del Dr. Angel Orte Gutiérrez, del Departament de Fisicoquimica. La meva tesi tractava essencialment del desenvolupament de sensors fluorescents per a processos d’interès biològic i biomèdic, amb caracterització per microscòpia confocal. Durant la tesi, vaig tenir l’oportunitat de realitzar una estada a la Icahn School of Medicine del Mount Sinaí de Nova York. Allà, vaig treballar amb el Dr. Miguel Fribourg en l’aplicació d’un sensor de glutatió en cèl·lules del sistema immune. Vaig acabar la tesi la juny de l’any passat i, en la defensa d’aquesta, vaig conèixer el Dr. Santi Nonell, que va ser el president del tribunal de defensa. Així ens vàrem conèixer i al temps em va oferir unir-me al seu grup de recerca a IQS, el grup AppLightChem. La beca Investigo m’ha donat l’oportunitat de poder treballar aquí amb ells i, malgrat que només hagi estat per un any, l’experiència acumulada ha estat realment important.

“Gràcies a la beca Investigo he pogut treballar al grup AppLightChem, amb una experiència realment important”

En què consisteix el teu projecte concret dins del grup?

En Santi em va oferir la possibilitat de treballar en teràpia fotodinàmica en condicions d’hipòxia, és a dir, amb baixes concentracions d’oxigen. No havia treballat mai en teràpies fotodinàmiques, ni tampoc amb els sensibilitzadors que fa servir AppLightChem, així que era una bona oportunitat per venir a Barcelona i tenir l’oportunitat d’aprofundir en aquest tipus d’aplicacions més biològiques, més enllà de les àrees de la química física en les que havia treballat fins ara.

A IQS, he començat a treballar amb diferents línies cel·lulars tumorals, estudiant la seva viabilitat enfront d’un agent fotodinàmic i davant de diferents concentracions d’oxigen. Ha estat només un any i és poc temps per tal de completar tots els objectius proposats, però, tot i això, hem aconseguit força dels objectius que perseguíem.

Santi. La Laura és bona coneixedora de tècniques de microscòpia i sondes fluorescents, que són alguns dels temes que estem implementant en el grup, i, per tant, ens podia aportar molt. Vaig valorar que tingués experiència internacional i, especialment, que hagués realitzat estudis en models animals, per tal de poder tenir proximitat així a assajos biològics d’interès per al nostre grup de recerca.

El projecte de la Laura s’incorpora dins d’un projecte major – PhotoSMS, que té com a objectiu general buscar ‘Noves aproximacions a teràpies fotodinàmiques’, un dels objectius fonamentals del nostre grup. Es tracta d’un projecte en el que portem treballant ja dos anys, i en el que la Laura encaixava molt bé.

Per què busqueu aquestes teràpies en condicions d’hipòxia?

La teràpia fotodinàmica requereix oxigen per al seu funcionament, però l’interior dels tumors presenta hipòxia. Existeix, així, un elevat interès en el desenvolupament d’agents fotosensibilizants actius, inclús sota concentracions molt baixes d’oxigen.

“Existeix un elevat interès en el desenvolupament d’agents fotosensibilizants actius, inclús sota concentracions molt baixes d’oxigen”

I què heu aconseguit?

En aquest any, hem trobat una molècula que compleix les condicions que buscàvem, l’hem estudiat en profunditat i hem trobat que funciona inclús millor en hipòxia que en normòxia – condicions d’oxigen normals –. A més, pot donar selectivitat del tractament enfront del teixit sa circumdant, que sempre és un tema a solucionar en qualsevol teràpia. Esperem ara que aquesta selectivitat que hem trobat es pugui demostrar en els assajos in vivo que realitzarem: serà un tractament actiu i selectiu.

“Esperem poder demostrar in vivo que hem trobat un tractament actiu i selectiu”

Fins ara, jo m’he encarregat de tots els assajos in vitro, de viabilitat cel·lular i de citotoxicitat en diferents línies tumorals, i hem començat a utilitzar tècniques d’instrumentació que estan disponibles a IQS, com citometria de flux, microscòpia confocal, etc., que no són tècniques gaire habituals en un laboratori de fotoquímica/fotobiologia.

Quin és el balanç de l’aportació de la Laura en el grup, Santi?

Santi. El projecte de la Laura forma part del desenvolupament d’agents fotosensibilitzants actius en hipòxia, dins de la nostra línia de recerca principal en teràpia fotodinàmica del càncer. És una aportació molt important, ja que es tracta d’una de les línies més actuals de recerca en teràpia fotodinàmica. Els estudis fotoquímics i fisicoquímics ens han permès comprendre el mecanisme pel qual un agent fotosensibilitzant és actiu en condicions d’hipòxia, obrint així la porta al disseny de nous agents fotosensibilitzants potencialment actius sota aquestes condicions.

Laura, un resum de la teva experiència aquí?

És molt bona, tant en creixement professional com personal. A la meva etapa predoctoral, tot va ser molt més acompanyat i dirigit; no obstant això, en aquesta etapa postdoctoral he començat a enfrontar-me d’una manera més autònoma a les preguntes i reptes que han anat sorgint.

Aquí, a IQS, el projecte m’ha agradat moltíssim i és una llàstima que s’acabi. M’agradaria poder continuar i explorar més molècules (no quedar-me només amb una), podria ser molt interessant establir una línia més consolidada i continuar amb la seva aplicació biològica. Amb els resultats preliminars que tenim, podríem començar a fer proves in vivo amb els equips clínics amb qui col·laborem.

Estic molt satisfeta amb l’experiència global. I haver vingut a Barcelona també ha estat quelcom molt positiu. A més, com anècdota, soc molt seguidora del FC Barcelona femení.

El programa de beques Investigo està finançat per la Unió Europea, Next Generation EU.