Investigadors del Grup UB a Nature

Aquest estiu, diverses investigacions del Grup UB han coincidit a les pàgines de la revista Nature, publicació multidisciplinària que difon articles de la ciència més competitiva a escala internacional i de més influència en la comunitat científica. La publicació forma part del Nature Publishing Group, que també inclou vuit títols mensuals d’àrees específiques de la recerca (Nature Genetics, Nature Immunology, Nature Biotechnology, etc.). Els factors d’impacte de les revistes Nature són dels més elevats de les publicacions científiques internacionals (segons el Journal Citation Report 2004, el factor d’impacte de la revista Nature és de 32,182). Val a dir que, abans de ser publicats, tots els articles han superat un exigent procés de revisió (peer review) realitzat per experts en la matèria. Les recerques d’investigadors del Grup UB publicades a Nature en aquests darrers mesos pertanyen a camps tan diversos, que van des de la recerca contra el càncer i les malalties neurodegeneratives, fins a la predicció de brots epidèmics del còlera, passant pel col·lapse de les plataformes de gel a l’Antàrtida.

Bloquejar tumors malignes en el càncer colorectal

El càncer colorectal és la segona causa de mort derivada del càncer. Només en aquest darrer any, més de mig milió de persones d’arreu del món van morir a causa d’aquesta malaltia, que s’inicia amb l’aparició de petits tumors a l’epiteli del còlon (pòlips adematosos), que progressen cap a la formació de tumors malignes o carcinomes. Però la progressió de lessions benignes cap a tumors malignes queda bloquejada per l’activitat d’uns receptors de la família de les proteïnes Eph, que controlen l’estructura de l’epiteli intestinal, segons l’article publicat a Nature el 27 de juny. L’estudi demostra que, per tal que aquesta progressió es produeixi, és necessari que el tumor aprengui a bloquejar la funció d’aquests receptors.

Eduard Batlle i Elena Sancho, investigadors principals del grup de Recerca del "Càncer colorectal i biologia de l'epiteli intestinal" de l'IRB-PCB

L’estudi està codirigit per Eduard Batlle, investigador principal del grup de recerca Càncer Colorectal i Biologia de l’Epiteli Intestinal, de l’Institut de Recerca Biomèdica del Parc Científic de Barcelona (IRB-PCB), i per Hans Clever, investigador principal del WNT signaling and Cancer Group, de l’Institut Holandès de Biologia del Desenvolupament (NIOB). També hi participen les investigadores Elena Sancho, de l’IRB-PCB, i Núria Malats, de l’Institut Municipal d’Investigació Mèdica, així com el grup dirigit per l’investigador Anthony Pawson, del Samuel Lunnefeld Research Institute (Canadà).
La gran majoria de tumors colorectals malignes estan formats per cèl·lules que són Eph negatives, fet que indica que la pèrdua d’aquest receptor suposa un avantatge per al creixement del tumor. L’equip ha demostrat que l’expressió dels receptors Eph s’ha de tornar a silenciar perquè les lesions inicials benignes esdevinguin malignes. Els resultats de l’estudi contradiuen treballs previs en què els receptors Eph es perfilaven com a dianes terapèutiques per al tractament d’aquest tipus de càncer. A més, segons els autors, cal avaluar amb molta cura potencials dianes terapèutiques identificades pel fet d’estar sobreexpressades en mostres de càncer de còlon en comparació de mostres de teixit normal.
L’investigador ICREA Eduard Batlle afirma que: “Sabíem que l’expressió dels receptors Eph es manifesta en tumors intestinals benignes com a resultat de les mutacions del gen de la poliposi adenomatosa familiar, que són molt freqüents en el càncer de còlon. El mecanisme pel qual aquests receptors suprimeixen el càncer colorectal no es coneix. Nosaltres creiem que, en presència d’aquests receptors, els tumors colorectals estan fortament compartimentats, i això en bloqueja l’expansió.”

Per una millor predicció de les epidèmies de còlera

Evidenciar la relació que hi ha entre les variacions climàtiques i la dinàmica de les malalties infeccioses és un dels objectius de la recerca duta a terme per un equip internacional d’investigadors, entre els quals hi ha l’investigador ICREA Xavier Rodó, cap del Laboratori de Recerca del Clima del Parc Científic de Barcelona, i publicada a Nature el 4 d’agost, com també desenvolupar un model matemàtic que permet descriure la dinàmica del còlera. L’estudi obre perspectives per millorar la predicció de possibles brots epidèmics del còlera .

Imatge de la zona de Matlab, amb les dades de la qual s'ha fet l'estudi. Foto: Mercedes Pasqual, de la Universitat de Michigan

Moltes malalties infeccioses com ara el còlera, la malària i el dengue segueixen cicles anuals, i alhora presenten una variació interanual: hi ha anys en què la malaltia té una incidència més elevada i desenvolupa epidèmies, i d’altres en què les incidències són inferiors a les habituals. Aquestes dinàmiques temporals de les malalties infeccioses depenen tant de factors interns (com ara l’evolució demogràfica de la població, les seves característiques socials, la proporció d’individus immunes o les polítiques sanitàries i les campanyes de vacunació), així com de factors externs ambientals, per exemple els climàtics. En aquest estudi es presenten els resultats d’integrar els dos factors, la variabilitat climàtica i les variacions de la immunitat de la població, en una sola equació que permet explicar tant la dinàmica habitual de malalties com el còlera, és a dir el seu cicle anual, com les variacions interanuals d’aquestes. El model s’ha desenvolupat a partir d’una equació anterior elaborada per descriure la dinàmica del còlera al subcontinent indi, però que és extrapolable a altres regions i malalties de dinàmiques similars. L’estudi s’ha dut a terme amb una sèrie temporal de dades climàtiques recopilades durant els darrers quaranta anys a la població de Matlab (Bangla Desh).
Els resultats obtinguts han estat una elevada correlació entre les variacions interanuals de la transmissió de la malaltia i els patrons climàtics de les pluges monsòniques, el cabal del riu Brahmaputra, les inundacions a Bangla Desh i la temperatura superficial al golf de Bengala, com també el fenomen atmosfèric conegut com “El Niño” (ENSO, “El Niño” Southern Oscillation), que regeix la dinàmica climàtica interanual. Així mateix, demostra que, per al cas del còlera, és incorrecta la idea existent fins ara que el control climàtic de la malaltia era exercit des dels ambients costaners. D’aquests resultats obtinguts, els investigadors conclouen que l’efecte climàtic va lligat a les situacions extremes. Els anys massa secs i massa càlids provoquen la concentració de persones prop de les escasses masses d’aigua, mentre que la combinació de pluges torrencials i rius desbordats provoca inundacions que destrueixen o alteren els sistemes de distribució d’aigua potable. En totes dues circumstàncies, es donaria una proliferació bacteriana significativa i augmentaria, per tant, la probabilitat que el patogen i les poblacions humanes, sotmeses ja a un estrès considerable, estiguin en contacte.

Contra el càncer: evitar la metàstasi

Joan Massagué, actual assessor científic del PCB que properament liderarà una nova línia de recerca oncològica sobre la metàstasi a l’Institut de Recerca Biomèdica del Parc Científic de Barcelona, ha identificat un grup de gens que controla la metàstasi o expansió de les cèl·lules tumorals del càncer de mama cap al pulmó. Els resultats d’aquest estudi, dut a terme per investigadors del Sloan-Kettering Cancer Centre de Nova York, liderats per Joan Massagué, van ser publicats, també, a la revista Nature el 28 de juny.
Aquest descobriment obre noves possibilitats de millora en la diagnosi del càncer de mama, com també noves línies de recerca per al desenvolupament de fàrmacs. Un altre equip de l’Institut de Recerca Biomèdica del Parc Científic de Barcelona (IRB-PCB) ha publicat darrerament un estudi que suggereix que l’origen d’alguns tumors es podria trobar en la divisió de les cèl·lules mare. El treball, dirigit per l’investigador ICREA i responsable del grup de recerca de Divisió Cel·lular de l’IRB-PCB Cayetano González, se centra en l’estudi de la divisió cel·lular del neuroblast, la cèl·lula que derivarà en neurona, en models de la mosca Drosophila. Els resultats de l’estudi, publicats a
la revista Nature Genetics, mostren que la pèrdua de funció d’alguns gens que controlen el destí de les cèl·lules que surten de la divisió de les cèl·lules mare embrionàries pot ocasionar una proliferació descontrolada i desencadenar una sèrie d’accions que trastoquin l’equilibri cel·lular en sentit general i esdevinguin un tumor cancerigen.

 

.

 

Malalties neurodegeneratives: nous resultats

Les fibril·les amiloides són estructures relacionades amb la mort cel·lular i amb greus patologies neurodegenera-tives. En l’Alzheimer, les fi-bril·les amiloides formen unes plaques als punts de connexió entre neurones, que impedeixen el pas d’informació neuronal i desconnecten àrees del cervell que normalment treballen conjuntament. Un estudi publicat a Nature el 28 de juliol mostra per primer cop la naturalesa dinàmica de les fibril·les amiloides i la possibilitat d’establir els paràmetres que caracteritzen aquesta propietat. Hi participen el grup de Disseny, Síntesi i Estructura de Pèptids i Proteïnes de l’Institut de Recerca Biomèdica del Parc Científic de Barcelona (IRB-PCB), dirigit per l’investigador i pro-fessor del Departament de Química Orgànica de la UB Ernest Giralt, i els grups de recerca de Carol V. Robinson i Christopher M. Dobson, del Departament de Química de la University of Cambridge.
Fins ara no se sabia si, una vegada formades, les fibril·les amiloides eran estructures estàtiques o dinàmiques. “Amb aquest estudi hem vist que les molècules de proteïna que constitueixen les fibril·les presenten un moviment que podríem nomenar «de reciclatge». Hem comprovat que determinades molècules que formaven part de la fibril·la en alguns moments, deixaven de fer-ho en d’altres, i després s’hi tornaven a incorporar. Aquest funcionament ens ha fet pensar en la possibilitat de dissenyar un fàrmac que es pugui adherir a les molècules de proteïna que deixen de formar part de la fibril·la, de manera que no els permeti tornar-s’hi a incorporar i es provoqui la dissolució d’aquestes estructures. Així, es podria actuar en la curació de les malalties en què es veuen implicades”, comenta Ernest Giralt. La descoberta permetrà obrir noves vies d’investigació per trobar nous fàrmacs que intervinguin en la curació d’aquestes malalties.
El nou estudi parteix de la recerca feta per la investigadora de l’IRB-PCB Natàlia Carulla. En la recerca, s’ha estudiat una proteïna model amb tècniques com ara l’espectrometria de masses i la ressonàn-cia magnètica nuclear. És en aquesta darrera tècnica on ha col·laborat, també, Miguel Feliz i Margarida Gairí, de la Unitat de Ressonància Magnètica Nuclear dels Serveis Científico-tècnics de la UB, ubicada també al Parc Científic de Barcelona.

Estructura atòmica i imatge microscòpica de la fibril·la amiloide (autors: E. Giralt, S. Madruga i D. Grillo)

Col·lapse a la gran plataforma antàrtica

L’alarma va saltar el març del 2002: una immensa plataforma de gel de més de 3.250 km2 de superfície i 720 km3 de volum es col·lapsava dramàticament en aigües antàrtiques. Era la plataforma de gel Larsen B, formada fa més de 10.500 anys a la costa est de la península Antàrtica. No hi ha hagut precedents de col·lapses similars al llarg de la història d’aquesta plataforma de gel: és la conclusió de l’article publicat el 4 d’agost a Nature, liderat per Eugene Domack (Hamilton College, Nova York) i en el qual participa el geòleg David Amblàs, del Grup de Recerca Consolidat de Geociències Marines de la UB amb espais al PCB i a la Facultat de Geologia.
“La localització geogràfica de l’Antàrtida, al límit entre condicions polars i subpolars, condiciona que els sistemes glacials siguin especialment dinàmics i sensibles. Això fa que aquesta regió hagi esdevingut un excel·lent laboratori natural”, explica David Amblàs. L’article reforça la hipòtesi que assenyala l’escalfament climàtic a escala regional com la causa del col·lapse de la plataforma Larsen B. “Les grans plataformes de gel han experimentat canvis destacables quant a grandària al llarg de l’Holocè, és a dir, dels darrers onze mil anys fins a l’actualitat, a causa de la variabilitat climàtica pròpia d’aquesta època”, explica David Amblàs. Però un col·lapse com el del març del 2002 “no s’havia produït mai a la plataforma Larsen B. L’episodi d’escalfament regional al qual està sotmesa la península Antàrtica hauria sobrepassat, per tant, la magnitud i la durada d’episodis d’escalfament anteriors”.
L’article ara publicat es basa en l’estudi de testimonis de sediment obtinguts del fons marí davant de la plataforma de gel Larsen B al gener de l’any 2002, a bord del trencaglaç Nathaniel B. Palmer, abans del col·lapse. David Amblàs va processar i analitzar les dades de batimetria d’alta resolució adquirides per ecosondes multifeix per reconstruir i caracteritzar l’episodi glacial previ a la formació de la plataforma de gel, que es veu reflectit en la morfologia del fons marí. En aigües antàrtiques, però, també hi havia altres sorpreses: la revista americana EOS, de l’American Geophysical Union, anunciava que sota el gel antàrtic hi havia comunitats marines desconegudes fins ara. Ha participat en la descoberta Verònica Willmott, també investigadora del GRC Geociències Marines, que dirigeix el catedràtic Miquel Canals a la UB.

Imatges: David Amblàs (GRC Geociències Marines)

i a la UB...

El contingut d’aquest reportatge és susceptible de ser analitzat des de diferents vessants i, per tant, des de diversos centres i ensenyaments de la UB. A continuació n’indiquem uns quants:

Facultat de Biologia
Av. Diagonal, 645
08028 Barcelona
Tel.: 93 402 10 86
www.ub.edu/bioTransports:
Autobusos: 7, 33, 63, 67, 68, 74 i 78
Metro: línia 3 (Palau Reial)
Trambaix: línies T1, T2 i T3

Heus aquí alguns dels ensenyaments relacionats amb aquest reportatge:

Biologia

Títol homologat
Ensenyament de primer i segon cicles
Continguts bàsics:
• Bioestadística
• Bioquímica
• Botànica
• Citologia i histologia vegetal i animal
• Ecologia
• Física dels processos biològics
• Fisiologia animal i vegetal
• Genètica
• Matemàtiques
• Química
• Zoologia
• Microbiologia
• Antropologia

Medicina

Títol homologat
Ensenyament de primer i segon cicles
Continguts bàsics:
• Bases psicològiques dels estats de salut i malaltia
• Estat de salut dels aparells i sistemes corporals
• Epidemiologia general i demografia sanitària
• Morfologia, estructura i funcions de l’organisme humà
• Patologia
• Medicina legal i toxicologia
• Medicina preventiva
• Salut pública
• Medicina i cirurgia d’aparells i sistemes
• Obstetrícia i ginecologia
• Pediatria
• Psiquiatria
Facultat de Medicina
www. ub.edu/medicina
Casanova, 143
Tel.: 93 403 52 51
Bellvitge
Feixa Llarga, s/n, l’Hospitalet de Llobregat
Tel.: 93 403 47 52
Sant Joan de Déu
Pg. Sant Joan de Déu, 2, Esplugues de Llobregat
Tel.: 93 253 21 30