Dos descubrimientos biomédicos que dejan a Chile en el centro del radar de la ciencia

En pleno barrio universitario, en la calle Echaurren, en Santiago centro, los laboratorios del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la Facultad de Medicina de la UNAB están haciendo vanguardia en ciencia. Entre pipetas, centrífugas, termocicladores, refrigeradores y microscopios se mueve Martín Montecino Leonard, director del Centro y del programa de doctorado en Biomedicina de la Universidad Andrés Bello y Doctor en ciencias biomédicas de la Universidad de Massachusetts, quien por estos días tiene una agenda agitada. En unas horas, tendrá una reunión con gente de Estados Unidos interesada en una de las dos investigaciones surgidas de estos laboratorios y que han terminado en publicaciones en las prestigiosas revistas Nature y Neuron. “Cuando ven que las investigaciones están patentadas aumenta el interés en participar en estudios, las farmacéuticas se interesan y pensamos que se abre un potencial importante para el país”, cuenta.

Los interesados quieren saber más sobre la investigación de la doctora Brigitte van Zundert, quien desde su laboratorio del ICB identificó el factor tóxico que detona la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la cruel enfermedad que afectó a Stephen Hawking.

Martín Montecino también es coautor de esa investigación y cuenta que Brigitte partió hace ocho años buscando nuevos elementos que contribuyeran a la muerte de motoneuronas, que es un tipo de neuronas que inervan nuestros músculos y que se deterioran y mueren con la enfermedad ELA. Eso impide que podamos mover nuestras extremidades, deglutir y respirar, que es lo que nos provoca la muerte con mayor o menor velocidad, explica Montecino. “Buscando nuevos elementos, el laboratorio liderado por Brigitte descubrió que las motoneuronas se mueren porque las otras células que están en el sistema nervioso, que tienen que entregarle nutrición para que vivan y puedan inervar los músculos y hacernos respirar, dejan de cumplir esa función”.

-Se van a huelga…

-O peor. Lo que ella planteó, en una hipótesis muy original que venía de unos estudios que había desarrollado en Estados Unidos, es que estas células, que se llaman astrocitos, se desregulan y empiezan a producir elementos tóxicos para la motoneurona. Entonces no solo no la ayudan para cumplir su función, sino que además empiezan a secretar elementos en concentraciones que pueden ser tóxicas para la motoneurona y contribuyen a su muerte.

El doctor Montecino cuenta que, buscando esos elementos, vino una investigadora a trabajar desde Polonia y se plantearon a las cadenas de polifosfatos como potenciales elementos tóxicos. “Estos compuestos son producidos en las células y sirven como almacenamiento de energía, aunque también cumplen otras funciones que se están estudiando. Sin embargo, si se empiezan a acumular en los astrocitos, pueden ser secretados y terminar sobre las motoneuronas produciendo un desequilibrio en estas que aumenten su mortalidad y contribuyan a la progresión de la enfermedad del ELA. Lo que se planteó como hipótesis es que había una desregulación a nivel de estos astrocitos y no de las motoneuronas en sí mismas. Ahí se estudiaron los mecanismos y se demostró que eso estaba ocurriendo y el gran paso fue la colaboración que tiene el laboratorio con investigadores de la Universidad de Massachusetts en Estados Unidos, donde está Robert Brown, una de las eminencias mundiales en esta enfermedad y que es el otro coautor del trabajo”.

Durante la pandemia, UNAB envió un investigador a Estados Unidos para tratar de apurar el estudio y pudiéndose descubrir no solo un “mecanismo por el que se desencadena y progresa la enfermedad, sino además, un potencial nuevo método de diagnóstico. Porque si sabes que puedes tomar muestras de pacientes que genéticamente están condicionadas a padecer ELA, se les podría llegar a hacer un seguimiento para detectar la concentración de este tipo de compuestos en su organismo. O diseñar una dieta más adecuada, buscar elementos de vida que rodean a esa persona que permitieran mantener la concentración de esas moléculas”.

El descubrimiento fue publicado en una de las mejores revistas de neurociencia del mundo, Neuron, y luego patentado, en conjunto entre la Universidad de Massachusetts y UNAB como potencial método de diagnóstico y terapéutico.

BIOMEDICINA CHILENA DESDE UNAB PARA EL MUNDO

El Instituto de Ciencias Biomédicas de la UNAB fue creado en 2018, producto de fusión de dos centros, con la idea de generar una instancia donde 12 laboratorios que funcionaban de forma independiente se pudieran agrupar y desarrollar investigación en distintas áreas de importancia biomédica. El doctor Montecino explica que se habilitaron laboratorios y se trajeron investigadores externos que se sumaron a los ya existentes en la institución. “Cada laboratorio es dirigido por un investigador principal, el que puede tener como jerarquía profesor asistente, asociado o titular, que trabajan tanto en líneas de investigación complementarias, como también en proyectos independientes. Cada uno consigue financiamiento para trabajar en estas líneas, nacional o internacional, cada uno tiene a su cargo un grupo de estudiantes de doctorado, pregrado, asistentes técnicos profesionales o investigadores postdoctorales, que ya hicieron su doctorado y están dando sus primeros pasos como investigadores independientes”.

– ¿Cuál fue el foco de interés que se han trazado en el instituto?

-Desarrollar investigación básica que permita identificar, tanto nuevos blancos terapéuticos como potenciales estrategias terapéuticas. Nosotros estamos en las etapas iniciales de la medicina traslacional, que es cuando tomas un conocimiento y lo transformas en un fármaco que puede tener potenciales aplicaciones en salud humana, que es la fase en que se puede entrar luego de estas investigaciones más básicas realizadas hasta ahora. Lo principal es descubrir situaciones nuevas respecto a enfermedades. El foco general del instituto es que el conocimiento que se genere contribuya a desarrollar herramientas que permitan en el futuro diagnosticar, tratar o curar enfermedades que son importantes para la población.

La otra investigación que tiene al instituto de la Universidad Andrés Bello hoy en las primeras planas de la ciencia mundial es la publicación del doctor Rodrigo Aguilar, quien lideró una investigación sobre el rol de las moléculas ARN largos no codificantes, que hace poco fue publicada en la revista Nature.

“A Rodrigo Aguilar lo trajimos de sus estudios de posdoctorado en Harvard, donde estuvo trabajando en proyectos con un importante componente de interacción entre la industria farmacéutica norteamericana y laboratorios de la misma facultad de medicina de la Universidad de Harvard. Cuando regresó, estaba desarrollando una investigación que consideramos de gran alcance, que no se había desarrollado en el país. Nosotros pensamos que sería un muy buen elemento en el instituto para dar una nueva línea de investigación. En su laboratorio acá, siguió lo que estaba haciendo en Estados Unidos”.

– ¿Cuáles son los alcances de su descubrimiento?

-Su investigación se concentró en un tipo de moléculas que han sido mucho menos estudiadas, que son estos ARN no codificantes largos. Estas moléculas existen en el núcleo de las células y realizan distintas funciones y recién se está determinando la especificidad con que las cumplen. Lo importante es que la investigación identificó que ciertas funciones que tienen estas moléculas pueden servir tanto para diagnóstico como para blanco terapéutico. Es decir, que pueden funcionar, por ejemplo, junto con proteínas como enzimas dentro del núcleo, permitiendo que esa participación de estos ARN sirva de base para la creación de una nueva línea de drogas y estrategias terapéuticas que se pueden diseñar sobre el principio de interferir o potenciar las funciones de estos ARN dentro de la célula.

– ¿Dónde se podrían aplicar esta investigación?

-Por ejemplo, en cáncer. Se ha visto que en muchos desarrollos de tumores cancerígenos estas moléculas pueden cumplir funciones importantes, porque su presencia en las células está desregulada y por lo tanto promueven acciones anómalas dentro de células tumorales. Entonces, pueden servir como blanco para desarrollar, por ejemplo, alguna droga que evite que esta molécula ARN funcione de manera anómala y con eso prevenir o limitar el desarrollo de un proceso tumoral.

– ¿El descubrimiento es aplicable a otro tipo de males?

– Sí, en enfermedades degenerativas del sistema nervioso se ha visto que en neuronas aparece el mismo tipo de fenómeno. Estas moléculas se expresan o se desregulan y funcionan de forma anómala y es esa mala función dentro de la célula nerviosa, la que puede alterar el funcionamiento de una región del sistema nervioso que puede llevar a pérdida cognitiva, por muerte de neuronas. Además, se ha observado que con la edad, frente al estrés o una intoxicación en el sistema nervioso, estas moléculas puedan contribuir a que se desarrollen enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Conocer las funciones de estos ARN no codificantes en nuestro organismo abrirá la puerta para poder intervenirlas y modularlas a voluntad externamente, a través de drogas o compuestos específicos, ayudando así a aliviar síntomas y mejorar la calidad de vida de los pacientes.

-La investigación del doctor Aguilar fue muy bien recibida en Nature.

-El interés en esta investigación es porque es una aproximación nueva para enfrentar enfermedades. Son marcadores que aparecen como nuevos elementos para entender cómo ocurre una enfermedad y cómo podemos intervenir frente a ella. Acá hay un triunvirato entre lo que hizo Aguilar en el Hospital General de Massachusetts-Harvard, la empresa Merck y en el cierre de la investigación acá en UNAB, que permitió publicar en Nature y que sin duda va a tener una tremenda difusión a nivel mundial. Para el ICB, la Facultad de Medicina y la UNAB es relevante crear una línea de investigación que contribuye al desarrollo del país, porque abre posibilidades para que otros se formen en el uso de nuevas tecnologías y aprendan cómo estas moléculas se comportan en salud y enfermedad.

-El instituto está siendo reconocido fuera del país ¿Cuesta mucho conseguir apoyos?

Desde fines de los noventa en la UNAB se decidió hacer una contribución efectiva al desarrollo del conocimiento en el país. Esto nos obliga a generar los recursos necesarios: hay que crear laboratorios, que son muy caros, pero que es posible hacerlo, gracias a que esta universidad está comprometida con la investigación.

– ¿Cuál es el rol que debe cumplir la ciencia en la nueva constitución?

-Va a tener un rol importante. Una de las comisiones de hecho está abocada a tratar de plantear en la constitución una relación esencial: que todo lo que hagamos en el futuro como país tenga una base en el conocimiento demostrable. Ese es un planteamiento innovador para una constitución, que va a requerir de múltiples intervenciones a través de leyes posteriormente, para que esto se traduzca en mayores recursos y en una definición y canalización de estos a nivel regional. Es importante que la ciencia esté como concepto, pero el debate no ha sido muy profundo. La velocidad y circunstancia en que se produce el debate no permite una conversación más amplia y sobre todo, más profunda, por lo que deberá quedar mucho necesario solo como lineamientos muy generales, que luego requerirán las bajadas en leyes, que permitan considerar a la generación de conocimiento científico de manera mejorada en el presupuesto nacional. Hacer investigación biomédica, por ejemplo, es muy caro. Pero si como universidades podemos hacer contribuciones en alianza con instituciones extranjeras, farmacéuticas o capital privado, sí podremos avanzar.

– ¿Cómo analiza la inversión del estado en investigación y desarrollo?

-Comparativamente el estado invierte poco. Si nos comparamos en los recursos por proyecto que hay en otros países Sudamericanos, los montos nuestros son significativamente superiores, pero no pasamos del 0,38% del PIB. La comunidad científica en el país no es muy grande, pero no va a crecer tampoco si no hay inversiones importantes.

– ¿Y cómo Chile puede dar el salto?

-Nunca vamos a descubrir nada si no tenemos una investigación y formación sólida a nivel básico. Es necesario mantener el énfasis en la investigación básica y que nuestros estudiantes tengan acceso a esa formación a través de procesos donde la rigurosidad y análisis crítico sean parte esencial. Solo en esas condiciones, esas personas van a poder desarrollar su creatividad y hacerla explotar trayendo conocimiento nuevo que nos impulse como país hacia el futuro.

-El trabajo en red es relevante también.

-Es fundamental. En biomedicina hay costos en equipamientos que son muy altos, los que además quedan obsoletos rápidamente. Por lo tanto, es muy difícil que nuestras instituciones puedan afrontar este tipo de costos, comprando y renovando como pasa en Alemania o Estados Unidos. Es ahí entonces donde el trabajo en red es fundamental, pues puedes tener una buena idea, un descubrimiento básico fundamental, pero que solo sea posible proyectar a través del acceso que se te brinde en instituciones de frontera extranjeras con las cuales se trabaje en colaboración. Por ejemplo, nos habríamos demorado muchos años en completar todos los análisis que se incluyen en el trabajo de la publicación en Neuron sobre el ALS. Pero el trabajo en red liderado por Brigitte nos permitió lograrlo. Lo más importante es entender que ser parte de un descubrimiento, ojalá liderándolo, implica un número grande de investigadores participando, porque solo así se genera una cadena de creatividad suficiente que permita alcanzar resultados innovadores que muevan el cerco del conocimiento en el área y logre entusiasmar a otros científicos, ojalá más jóvenes, para que tomen la posta.