Teràpies fotodinàmiques per combatre la resistència antimicrobiana

Light4lungs és un projecte europeu emmarcat al programa H2020 FET Open, que lidera el Dr. Santi Nonell, coordinador del grup de recerca Applied Photobiological Chemistry – AppLightChem d’IQS School of Engineering. Es tracta d’un projecte multidisciplinari format per un consorci de centres de recerca i empreses europeus, que busca donar solució al problema de la resistència antimicrobiana en el tractament d’infeccions cròniques de pulmó, causa de la morbiditat i mortalitat en pacients afectats per fibrosi quística o per infeccions pulmonars adquirides en hospitals. Per aconseguir-ho, els investigadors que treballen en el consorci estan creant un sistema d’il·luminació dels pulmons des del seu interior, en haver comprovat que la llum és capaç d’induir la inactivació dels bacteris mitjançant agents fotosensibilitzants endògens, propis i constitutius naturals en els bacteris. Així, els bacteris responsables d’infeccions com la fibrosi quística s’inactiven per acció de la llum.

Light4lungs té com a objectiu principal generar unes nanopartícules que es puguin respirar i que siguin capaces d’emetre llum mentre es trobin dins del pulmó – com ‘nanollanternes’ – les quals, un cop són inspirades pel pacient, emeten llum, sent exhalades a continuació. A cada respiració, va entrant llum a l’interior dels pulmons, la qual inactiva l’acció dels bacteris.

Per tal de poder dissenyar adequadament el dispositiu final, resulta fonamental conèixer el mecanisme de destrucció dels bacteris per efecte de la llum, àrea d’especialització en la qual treballa actualment el Dr. Luciano Dibona, qui forma part del grup d’investigadors que treballen en Lights4lungs des del 2021. Parlem amb ell i amb el Dr. Santi Nonell de la seva àrea de recerca i de la seva incorporació al grup ApplightChem d’IQS com a investigador postdoctoral.

Luciano, quin ha estat el teu recorregut com investigador i com arribes a IQS?
L.D. Vaig fer el meu doctorat en Fotobiologia a la Universitat Pontifícia Catòlica de Xile, amb el professor Dr. Denis Fuentelaba. En ella, vaig treballar en fototeràpia dinàmica antimicrobiana específica en l’àmbit de l’agricultura, concretament en teràpia fotodinàmica aplicada al tractament d’infeccions per fongs. Però un dels meus objectius era aplicar aquesta mateixa disciplina en l’àrea de la medicina.

El primer apropament al grup d’IQS va ser en un congrés sobre Fotobiologia al 2019, quan encara estava fent la meva tesi doctoral. Quan em vaig graduar, el Dr. Fuentealba va contactar amb el Dr. Nonell per establir una col·laboració entre ambdues universitats. A més, tot això va coincidir amb la convocatòria d’una plaça per treballar com a postdoc en el projecte Light4lungs (L4L). Estic molt content d’haver vingut a IQS, és un pas endavant molt important en la meva carrera!

Què et va atreure del grup AppLightChem?

L.D. Era el match perfecte per a mi!, entre la meva àrea d’experiència i les àrees de treball del grup d’IQS. A tot això, hem de sumar que l’àrea de recerca del projecte L4L era el lògic pas endavant en la meva carrera: l’objectiu general del projecte està enfocat en aplicar la teràpia fotodinàmica en una àrea mèdica, el que més m’apassiona. Sumat tot això a les línies de recerca d’AppLightChem, no ho vaig dubtar … I aquí estic!

Quina és la teva contribució a Light4Lungs?
L.D Com a grup, el nostre objectiu dins del projecte és descriure la part mecanística de l’esquema terapèutic que es proposa. La meva aportació, en particular, és l’aplicació dels meus coneixements en fotofísica de les partícules i en aspectes de microbiologia. Ajuntant tot això, volem començar a fer propostes coherents per tal de descriure els mecanismes d’inactivació i eliminació dels bacteris mitjançant l’aportació de llum. L4L es va iniciar al 202. En el meu cas, estic contractat per dos anys per a la realització del projecte, fins que finalitzi el maig del 2024.

“Volem fer propostes concretes per descriure els mecanismes d’inactivació i eliminació de bacteris mitjançant l’aportació de llum

S.N M’agradaria destacar que hi va haver un concurs internacional per tal de cobrir aquesta plaça postdoctoral en el projecte, donat que és un requisit essencial per ser finançat amb fons públics europeus. En Luciano va guanyar la plaça, entre més de 20 candidats.

Santi, que representa per al vostre grup la incorporació de Luciano?

S.N.

Com ja he dit ell mateix, des del grup del Dr. Fuentealba ens van contactar ja l’any 2019 per incorporar-lo al nostre grup d’IQS, tot i que en aquell moment no existia la possibilitat. Després vàrem patri la pandèmia i l’aturada que va suposar. Finalment, en Luciano es va poder incorporar al nostre grup l’any 2021, on està duent a terme tasques molt concretes i especifiques.

L’àrea de fototeràpia antimicrobiana és relativament petita, hi ha pocs grups en el món treballant-hi, L4L és un dels projectes FET (Future and Emerging Technologies) de la Unió Europea, que busquen àrees de recerca emergents i noves. Està en els seus inicis i hi ha pocs investigadors en el món que tinguin ja la formació adient en l’àmbit postdoctoral, d’investigador professional, per treballar-hi. Un d’aquests grups és el del Dr. Fuentealba a Xile, en el que es va formar en Luciano. Des del primer dia, tenia tot el bagatge per treballar en aquesta àrea, amb la qual cosa, i davant d’altres candidats amb fantàstics expedients, però experts en altres àrees, ell era el que millor encaixava en aquest projecte.

“La fototeràpia antimicrobiana és una de les tecnologies emergents potenciades dins dels programes europeus FET”

Cal destacar que des del nostre grup coneixem molt bé al grup del professor Fuentealba, qui ha creat un grup de recerca molt sòlid en aquest camp. Per tant, teníem el convenciment d’estar contractant una persona molt ben formada. A més, el seu pas per Barcelona – IQS tindrà retorn a Xile, i aquest aspecte és molt important per a mi, buscant la promoció de la fotobiologia a tot el món.

Tenia molts punts positius a favor de la seva incorporació a AppLightChem: l’encaix, l’historial del grup del qual prové i la perspectiva de contribuir en el futur al desenvolupament d’aquest disciplina a Xile.

Quina és la seva aportació a IQS??

S.N. Bé, és tremenda! Està fent tot el que va venir a fer. El seu treball inclou des de treballs en microbiologia amb altres experts d’IQS, fins a estudis mecanístics de caracterització de les partícules emissores de llum que estem crenat, i l’estudi del mecanisme de mort cel·lular induït per llum, que són les aportacions del nostre grup AppLightChem al projecte Light4Lungs.

T’agradaria quedar-te a IQS, Luciano, a Barcelona?

L.D. És difícil respondre, dependrà de com vagi tot en aquest món tan canviant. Però una de les propostes és tornar amb tot el coneixement i el bagatge científic a Xile, per aportar els coneixements aquí adquirits, i poder promoure encara més la fotobiologia, ajudant a créixer als grups ja consolidats.

El projecte Light4Lungs ha rebut finançament del programa d’innovació Horitzó 2020 de la Unió Europea sota el contracte nº 863102.