“En el projecte Hydrolage busquem un tractament per a l’artrosi, combinant un biomaterial injectable per regenerar el cartílag amb teràpia gènica amb nanopartícules d’ARN per tractar la inflamació”
Dra. Núria Oliva, professora d’IQS i investigadora del grup GEMAT
La Dra. Núria Oliva, investigadora del grup de recerca Grup d’Enginyeria de Materials – GEMAT, lidera a IQS el projecte Hydrolage. L’objectiu principal d’aquest projecte és buscar un tractament per a l’artrosi, combinant un biomaterial que imita el teixit del cartílag (que desapareix progressivament a conseqüència de la malaltia) amb una teràpia gènica habilitada per nanopartícules d’ARN, promovent simultàniament el tractament de la inflamació produïda per l’artrosi i la generació de nou cartílag. Per dur a terme aquest projecte, la Dra. Oliva ha aconseguit una de les prestigioses beques Junior Leader Retaining que atorga la Fundació La Caixa.
Parlem amb la Dra. Núria Oliva de la seva trajectòria de recerca i del seu retorn a IQS.
Núria, vas marxar al MIT per fer la teva tesi doctoral, i ara tornes a IQS – 13 anys més tard – com a professora i investigadora. Quina ha estat la teva trajectòria durant tot aquest temps?
Quan vaig acabar la carrera en Química Orgànica a IQS, vaig anar al Massachussets Institute of Technology (MIT) a fer una estada de recerca d’un any amb el professor Dr. Elazer Edelman i la Dra. Natalie Artzi. Vaig descobrir que m’agradava molt la recerca, així que el 2011 vaig començar un programa doctoral compartit entre la Universitat de Harvard (on es fa primer curs de medicina) i el MIT (on s’assisteix a classes d’enginyeria). És un doctorat pont entre ambdues disciplines, amb la visió de l’enginyeria com a solució de problemes mèdics. Així, vaig fer tant classes de biomaterials com de diferents àrees de medicina, començant la meva primera recerca en el desenvolupament de bio-adhesius per segellar ferides en el tracte gastrointestinal. Un gran percentatge de cirurgies gastrointestinals tenen problemes de supuració de les ferides al voltant de les sutures, que dona lloc a inflamació i infeccions a l’espai peritoneal. L’ús de bioadhesius injectables és ideal per segellar aquestes ferides i evitar aquesta supuració després de les cirurgies. Aquesta línia de recerca es troba actualment en fase d’assajos pre-clínics en una start-up als Estats Units.
Però de sempre havia volgut fer investigació sobre el càncer, així que, en una segona part del doctorat, i amb els mateixos biomaterials, vaig començar a desenvolupar nanopartícules per lliurar fàrmacs de forma localitzada dins del tumor en casos de càncer de mama, mirant d’evitar els efectes secundaris de la quimioteràpia sistèmica.
Acabat el doctorat, vaig obtenir una beca postdoc d’un any a Harvard, on vaig començar a fer assajos preclínics d’aquesta nanotecnologia en ratolins, on vàrem veure que, a més de reduir els tumors, aquests tractaments no donaven efectes secundaris, la qual cosa era molt prometedora.
Al 2018, vaig aconseguir una beca TECNIOspring Plus (MSCA) d’ACCIÓ, per un projecte de col·laboració per transferència de tecnologia entre IQS (grup GEMAT, Dr. Salvador Borrós) i l’Imperial College (IC) de Londres (grup del Dr. Ben Almquist), el projecte HydromiRNA. En aquest cas, vàrem desenvolupar un biomaterial, injectable també, que alliberava nanopartícules per teràpies d’ARN per tractar i sanar úlceres de peu diabètic. És una línia de recerca molt interessant, perquè aquestes persones tenen una qualitat de vida molt dolenta, sempre amb dolor i mobilitat molt restringida, sent la principal causa d’amputacions no traumàtiques. Estem veient que les nanopartícules alliberadores d’aquest ARN terapèutic ajuden que les cèl·lules puguin créixer i regenerar el teixit. Com l’apòsit és injectable i s’emmotlla a la ferida, existeix molt de contacte i pot anar alliberant aquest tractament a l’interior de l’úlcera. Per tant, anem endavant!
Al mateix temps, vaig decidir inscriure’m en el programa incubador Medtech superconnector de l’IC, on ajuden a investigadors amb tecnologies mèdiques prometedores a entrar en contacte amb metges i pacients i estar en consonància amb el possible mercat on portar les seves tecnologies. I el setembre de 2020, en plena pandèmia, vaig guanyar una de les prestigioses beques Imperial College Research Fellowship per començar el meu propi grup d’investigació independent.
A més de continuar la recerca en apòsits per úlceres de peu diabètic, vaig començar altres línies de recerca que he portat amb mi a IQS, incloent-hi nanotecnologies per alliberar quimioteràpia de forma selectiva en cèl·lules de càncer, bioadhesius per minimitzar les cicatrius, o biomaterials injectables per regeneració de teixits, com ara cartílag.
“He estat fora durant 13 anys, però sempre he mantingut el lligam amb IQS i amb el grup GEMAT”
Durant tot aquest temps has mantingut la col·laboració amb IQS/GEMAT. Què et fa tornar ara a IQS, per continuar desenvolupant la teva carrera investigadora i acadèmica?
La col·laboració ha estat continuada: quan estava al MIT, als Estats Units, ajudant als estudiants que hi anaven des d’IQS per fer estades. I després, a l’Imperial College igual, co-supervisant estudiants de màster i doctorat amb el Dr. Salvador Borrós.
He estat cinc anys al Regne Unit, mai no he marxat d’aquí i la meva recerca sempre ha estat lligada a IQS i especialment al GEMAT. Ara, torno ‘a casa’ amb aquesta beca de Fundació La Caixa, una tornada que ha estat molt treballada i amb molta preparació. Vàrem aprofitar la convocatòria de beques Junior Leader de La Caixa per demanar-ne una i tornar a IQS com a professora contractada doctora, dins del grup GEMAT, sense deixar la meva recerca a Londres, que continua amb una Engineering Physical Science Research Council – EPSRC New Investigator Award durant dos anys més.
“Torno a IQS perquè els valors del centre estan molt en consonància amb els meus, en un entorn molt favorable als investigadors”
Ara, soc oficialment part del grup de recerca i professora del centre. I he tornat perquè els valors actuals d’IQS estan en consonància amb el que jo vull, encaixen molt bé amb allò que sempre he buscat. El món acadèmic és molt competitiu i de vegades molt dur, i és molt important que una institució es preocupi pels seus investigadors, per les línies de futur … I això es ‘palpa’ actualment aquí.
Sempre he tingut molt de suport i bona sintonia amb el Dr. Salvador Borrós, coordinador del grup GEMAT i actual director d’IQS. Per això he tornat, perquè tinc la seguretat de fer-ho a un lloc amb molta qualitat professional i on em sentiré recolzada, en un entorn molt favorable per als investigadors.
Què representa per a tu haver aconseguit aquesta prestigiosa beca Junior Leader Retaining?
Són beques molt competitives, efectivament. Hi havia més de 300 sol·licituds, de les quals van fer unes 30 entrevistes, i concediren 15 beques. Vaig quedar en primer lloc en el rànquing, amb molt bona puntuació. Estic molt contenta i satisfeta!
És la meva segona beca de La Caixa, amb la primera vaig poder marxar a EUA. Ara, es tanca el cicle: La Caixa em va portar a fora, i La Caixa em torna ara a casa.
Al mateix temps, em van concedir una beca Ramon i Cajal, a la qual vaig haver de renunciar per incompatibilitat d’ajuts.
Amb aquesta beca tornes per dur a terme el projecte Hydrolage. Parla’ns una mica dels objectius que seguiu.
Aquest projecte el vaig començar ja a l’Imperial College. Vàrem veure que hi havia un problema gran amb l’artrosi, una malaltia degenerativa que afecta una de cada tres persones majors de 45 anys, és molt dolorosa i acaba en la desaparició del cartílag de les articulacions, fregant os contra os. Actualment, només es tracta per administració d’antiinflamatoris, tractaments que resulten poc efectius donada l’absència de vasos sanguinis als cartílags. L’alternativa, injeccions d’àcid hialurònic, tampoc és la solució, ja que resulten poc efectives en articulacions com és el genoll (articulació que ha de suportar molt de pes), a causa de la consistència gelatinosa del mateix àcid.
En el projecte Hydrolage busquem un biomaterial injectable de propietats mecàniques similars al mateix cartílag, per exemple duresa superior (per poder suportar el pes del cos), i que a més doni els senyals adients per fer que les cèl·lules de cartílag ‘sentin un entorn natural’ (a partir de forces químiques, mecàniques i biològiques), i així evitar processos no desitjats, com ara la transformació de cèl·lules de cartílag en cèl·lules òssies o l’activació de processos inflamatoris que degraden el cartílag.
Posar tot això en un material és molt complicat, i encara més si busquem una via d’administració mínimament invasiva, com injectable o cirurgia laparoscòpica. Això no obstant, la part translacional més endavant presentarà una solució més senzilla i econòmica, evitant les cirurgies obertes tradicionals i disminuint el temps d’hospitalització i recuperació després de la cirurgia. Disposem ja d’un prototip que volem desenvolupar dins d’aquest projecte, basat en la condroïtina, component principal del teixit de cartílag, però que és molt tou. L’hem endurit químicament, però fent que alhora es pugui injectar i pugui ajudar, en primer lloc, a reemplaçar al cartílag deteriorat per l’artrosi. En una segona fase, buscarem la manera de regenerar el cartílag a partir de l’acció d’aquest biomaterial sobre els mateixos condròcits (responsables de l’alteració de la resposta immune del sistema i de l’augment del deteriorament del teixit del cartílag). I en una darrera etapa, combinarem aquests biomaterials injectables amb teràpies d’ARN per fer tractaments de la inflamació.
És un projecte molt “xulo”, que podria millorar moltíssim la qualitat de vida de la gent gran, i a més podria tenir una sortida molt bona en medicina esportiva.
El projecte Hydrolage és finançat per Beques de Postdoctorat Junior Leader de Fundació La Caixa convocatòria 2022