“El reto es llevar las miniproteínas enmascaradas hacia aplicaciones clínicas reales”

Marta Gargallo Garasa, estudiante de doctorado del Departamento de Bioingeniería de IQS, ha conseguido una ayuda de la Fundació Ramon Areces para la realización de su tesis doctoral en el campo de las bioterapias – Ciencias de la Vida y de la Materia – Biomedicina. La Fundación Ramón Areces colabora en la formación de personas que inician su carrera como investigadores científicos mediante convocatorias altamente competitivas, financiando contratos para llevar a cabo tesis doctorales en programas de doctorado de universidades españolas.

La tesis de Marta, dirigida por el Dr. Benjamí Oller Salvia dentro del grupo de investigación ChemSynBio de IQS, está centrada en el desarrollo de miniproteínas terapéuticas activables para el tratamiento del glioblastoma. Esta tesis se inscribedentro de la línea de investigación de proteínas del grupo, orientada a diseñar herramientas terapéuticas capaces de actuar de manera selectiva sobre las células tumorales. El grupo ChemSynBio combina herramientas de química biológica y sintética para desarrollar bioterapias de precisión basadas en proteínas y péptidos.

Hablamos con Marta Gargallo de su incorporación al grupo de IQS, de su investigación y de lo que ha supuesto conseguir esta prestigiosa ayuda.

Marta, ¿cuál ha sido tu trayectoria hasta llegar a IQS?

Soy de Girona y estudié Biotecnología en la Universidad de Girona, una disciplina que me atraía especialmente por su naturaleza multidisciplinar: permite trabajar en todo el proceso de desarrollo de fármacos, desde la investigación más básica hasta el escalado industrial y su aplicación final.

Cuando acabé el grado, me fui a los Países Bajos a hacer un máster de Medicina Molecular en la Universidad de Rotterdam. Allí participé en diversos proyectos de investigación, principalmente de carácter básico, centrados en entender los mecanismos moleculares de determinadas enfermedades. El objetivo no era aplicar directamente el conocimiento, sino descifrar qué pasa a nivel celular y molecular para generar nuevas bases que pudieran servir de punto de partida para futuras aplicaciones.

Cuando acabé el máster, empecé a trabajar en la industria farmacéutica, y la experiencia fue muy positiva. Sin embargo, me di cuenta que quería ir más allá de la ejecución de experimentos, y participar también en el diseño y la conceptualización de nuevos proyectos. Esto me llevó a decidirme a hacer un doctorado, una etapa en la que podría no solo profundizar en el conocimiento científico, sino también desarrollar habilidades clave como el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la gestión de proyectos.

Así que empecé a buscar grupos de investigación en el ámbito biotecnológico, especialmente en Barcelona, por su fuerte actividad y proyección en investigación científica. Así conocí al Dr. Benjamí Oller, que me explicó los proyectos que desarrollan en el grupo ChemSynBio de IQS. Su investigación me interesó mucho y me acabó de animar a solicitar una beca para hacer el doctorado en su grupo. ¡Y aquí estamos!

¿En qué línea de investigación del grupo ChemSynBio te has incorporado?

La investigación de este grupo está orientada al desarrollo de nuevas estrategias para tratar el glioblastoma, uno de los tumores cerebrales más agresivos, y se puede dividir en dos grandes áreas: por un lado, hay una línea centrada en superar la barrera hematoencefálica, en la que se incluye el proyecto OBGate, que se basa en el diseño de receptores ortogonales para acceder al cerebro de manera específica y controlada.  Por otro lado, una línea de ingeniería de proteínas que busca diseñar herramientas terapéuticas altamente selectivas para tratar el tumor una vez superada esta barrera. En esta segunda línea es en la que yo me he incorporado.   

Mi proyecto de tesis se enfoca en el desarrollo de proteínas que se administran en una forma inactiva y solo se activan en el tumor. Recientemente, el grupo ha desarrollado un método para “enmascarar” proteínas mediante diseño computacional, en colaboración con el Dr. David Baker (Premio Nobel de Química 2024) de la Universidad de Washington. En esta investigación, publicada recientemente en el Journal of American Chemical Society, se han diseñado máscaras para inactivar miniproteínas de forma reversible, consiguiendo bloquear la interacción con su diana. La máscara está conectada a la miniproteína mediante un enlace que puede ser cortado por proteasas presentes solo en el microambiente tumoral, donde la máscara se elimina y la actividad de la proteína se recupera. Esto permite controlar dónde y cuándo actúa la terapia y reducir los efectos secundarios.

Hasta ahora se ha desarrollado la herramienta base – enmascarar las proteínas – y el reto ahora es llevar el concepto a diferentes formatos de proteínas terapéuticas.

«Ahora queremos llevar la herramienta de enmascaramiento ya desarrollado a diferentes formatos de proteínas terapéuticas»

¿Cuál es la novedad que proponéis en tu tesis?

Mi proyecto busca llevar la idea de las miniproteínas enmascaradas hacia formatos terapéuticos con elevada eficacia y potencial de llegar a la clínica. Por un lado, queremos generar conjugados en los que la miniproteína se une a un fármaco citotóxico, ya que por sí sola a menudo no tiene suficiente actividad para eliminar el tumor. Además, incorporamos péptidos transportadores que faciliten el paso a través de la barrera hematoencefálica y permitan llegar al cerebro. Por otro lado, también exploramos formatos alternativos que se unen a diversas dianas, permitiendo, por ejemplo, activar células del sistema inmunitario para que reconozcan las células tumorales o degradar proteínas diana.

En conjunto, el objetivo es desarrollar nuevas herramientas terapéuticas condicionalmente activas para el glioblastoma, capaces de llegar al cerebro y actuar de manera selectiva sobre las células tumorales más resistentes

«El objetivo es desarrollar herramientas terapéuticas condicionalmente activas para el glioblastoma y actuar de manera selectiva sobre las células tumorales más resistentes»

Y para llevar a cabo tu tesis, has conseguido una ayuda de la Fundación Ramón Areces. ¿Qué ha supuesto para ti conseguirla?

Estoy muy contenta, haber conseguido una de estas ayudas es una gran oportunidad de crecimiento, tanto a nivel personal como investigadora. Me permite desarrollar mi investigación en buenas condiciones y dedicarme plenamente, con tiempo y recursos necesarios para aprender y generar conocimiento. Estoy muy agradecida a la Fundación Ramón Areces por haber confiado en mí y en el proyecto.

«Estoy muy agradecida a la Fundación Ramón Areces por haber confiado en mí y en el proyecto»

Desde enero de este año estás en IQS. ¿Qué balance haces hasta ahora?

Estoy muy bien, aprendiendo muchísimo cada día ¡y disfrutando del entorno! Aunque acabo de empezar, es un placer trabajar con todo el equipo: es un grupo multidisciplinar e internacional, con personas que aportan puntos de vista muy diversos y que me están ayudando a crecer tanto a nivel personal como científico. Además, el grupo ChemSynBio, y en general IQS, es un entorno con muchos recursos que lo hacen especialmente estimulante para investigar.

«IQS es un entorno con muchos recursos que lo hacen especialmente estimulante para investigar»

¿Y la opinión del director, Dr. Benjamí Oller? ¿Qué supone la incorporación de Marta a vuestro grupo?

La incorporación de Marta ha sido muy positiva para el grupo. En estos primeros meses ha demostrado ser una investigadora excepcional, con una gran motivación, una excelente capacidad de aprendizaje, espíritu de trabajo en equipo y un alto grado de autonomía. Destaca, además, por una humildad poco habitual en personas con su talento, es una gran persona que se ha integrado perfectamente en el grupo. 

«Es un placer dirigir esta tesis y preveo que es solo el inicio de una colaboración muy fructífera»

Es un placer dirigir su tesis, y preveo que éste es solo el inicio de una colaboración muy fructífera, en la que esperamos conseguir avances importantes, tanto en el ámbito metodológico de la ingeniería de proteínas activables, como en la contribución a la terapia de tumores cerebrales.