Premi Vanguardia de la Ciència

La crisi climàtica ja és una crisi sanitària

Rachel Lowe (BSC).

El canvi climàtic deixa una marca profunda en la salut de la població europea i amb més intensitat que en altres parts del món. Així ho assenyala l'informe The Lancet Countdown Europe 2024, liderat per Rachel Lowe, professora Icrea i responsable del grup de Resiliència en Salut Global del Departament de Ciències de la Terra del Barcelona Supercomputing Center-Centre Nacional de Supercomputació.

Segons l'informe, Europa s'escalfa el doble de ràpid que la mitjana global, els dies d'onades de calor han augmentat un 41% des del 1990 i Espanya se n'emporta la pitjor part: les víctimes relacionades amb les altes temperatures han augmentat més d'un 40% en 20 anys. Afecta més dones, que van representar el 60% de les morts, més grans de 65 anys i persones sense llar.

L'escalfament global també afavoreix patògens i vectors sensibles al clima. Les malalties transmeses per mosquits han augmentat al sud d'Europa, així com les que transmeten paparres i patògens marins al nord.

L'estudi destaca la manca d'acció política davant d'una crisi climàtica que ja és crisi sanitària, en un moment en què 29 dels 53 països de la regió europea continuen proporcionant subvencions netes als combustibles fòssils.

L'informe, que forma part del projecte mundial The Lancet Countdown, proporciona evidència científica per motivar els governs a actuar. Ha analitzat 42 indicadors amb la col·laboració de 69 experts de 42 institucions, incloent-hi el BSC-CSN i l'Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal).

Com s'editen els gens en el cos humà

Malgorzata Rogalska y Juan Valcárcel (CRG).

El genoma diu quins gens tenim; el proteoma, quines proteïnes produïm. Però entre tots dos hi ha l'espliceosoma, una maquinària molecular essencial per editar els missatges genètics (ARN missatger) i generar diferents proteïnes a partir d'un gen. Es tracta de la màquina molecular més complexa i intrincada del cos humà, ja que edita més del 90% dels nostres gens. Els errors en aquest procés estan vinculats a moltes patologies, des del càncer a malalties neurodegeneratives.

Un equip del Centre de Regulació Genòmica (CRG) a Barcelona, ​​liderat per Malgorzata Rogalska i supervisat per Juan Valcárcel, ha elaborat el primer mapa complet de l'espliceosoma humà, un avenç crucial publicat a Science. Els investigadors han pogut observar amb precisió les interaccions entre les més de 150 proteïnes i molècules que conformen aquesta complexa maquinària. El mapa revela com els components de l'espliceosoma treballen junts per fer l'splicing, un procés fonamental per a la correcta expressió gènica. L'accés al mapa complet és lliure i gratuït, cosa que obre noves oportunitats per comprendre millor moltes malalties i identificar noves dianes terapèutiques.

L'equip del CRG fa més d'una dècada que estudia l'espliceosoma. Es tracta d'un projecte internacional que involucra més de 10 centres de recerca d'Europa i els Estats Units, on destaca la participació de l'Institut Europeu de Bioinformàtica (EMBL-EBI) i la Universitat de Harvard.

Les proteïnes que motiven a fer activitat física

Guadalupe Sabio (CNIO) i Cintia Folgueira (CNIC). 

Un estudi liderat per Guadalupe Sabio (a l'esquerra a la foto), del Centre Nacional d'Investigacions Oncològiques (CNIO), i Cintia Folgueira, del Centre Nacional d'Investigacions Cardiovasculars (CNIC), ha aconseguit desentranyar el mecanisme biològic que explica perquè algunes persones senten més motivació per fer exercici que altres. Publicat a Science Advances, el treball identifica dues proteïnes, p38 alfa i p38 gamma, que s'activen durant l'exercici intens i regulen el nostre desig de moure'ns. Com més exercici fem, més ens demana el cos.

El mecanisme que hi ha darrere d'aquest cicle motivacional és força complex. L'activació de les proteïnes desencadena l'alliberament d'interleuquina 15 (IL-15), que afecta directament el còrtex motor del cervell, on estimula àrees relacionades amb la motivació i el control motor, cosa que ens fa més proclius a l'activitat física. El mecanisme molecular s'ha estudiat amb models animals, però també s'han pres mostres de sang a esportistes en què s'ha detectat un augment clar d'aquesta molècula.

El descobriment té potencial per reduir els problemes de salut derivats del sedentarisme, sobretot en persones amb trastorns com ara obesitat, diabetis tipus 2 o malalties cardiovasculars. L'estimulació d'IL-15 podria ser una diana on apuntar per fomentar i mantenir un hàbit regular d'exercici, cosa que obre la porta al desenvolupament de nous fàrmacs.

Nanorrobots per tractar el càncer de bufeta

Meritxell Serra-Casablanca i Samuel Sánchez (IBEC).

El càncer de bufeta és el cinquè més diagnosticat a Espanya, amb una taxa de recurrència del 70%. Les teràpies actuals presenten serioses limitacions: no arriben bé a tota la bufeta, cosa que significa que sovint queden restes de cèl·lules malignes, ia més s'eliminen ràpidament en orinar. A això cal afegir efectes secundaris recurrents, com la cistitis. Tot això afecta la qualitat de vida dels pacients, bona part dels quals són més grans de 60 anys.

Un estudi publicat a Nature Nanotechnology , que té com a primera autora Meritxell Serra-Casablanca, investigadora de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) fins l'any passat i ara a Novartis, i com a director Samuel Sánchez, investigador Icrea a l'IBEC, ofereix una solució innovadora que nanorrobots carregats amb la radio ureasa present a l'orina com a font d'energia. Pel que fa a les teràpies actuals, tenen els avantatges que arriben a tota la bufeta, penetren directament a les cèl·lules cancerígenes i la seva eliminació és més lenta. 

A diferència dels tractaments convencionals, que requereixen múltiples dosis per intentar eliminar el tumor, els nanorrobots aconsegueixen reduir el volum tumoral un 90% amb una sola dosi de radiació i amb menys efectes secundaris, segons els resultats d'assajos realitzats amb animals. Vistos els prometedors resultats obtinguts fins ara, el grup de l'IBEC preveu fer futurs assajos clínics en humans.

Avenç en teràpies CAR-T per a tumors sòlids

Sònia Guedán (IDIBAPS).

Les immunoteràpies han emergit com un tipus de teràpia que ha millorat el tractament de diferents tipus de càncer. En particular, les teràpies amb cèl·lules CAR-T, que modifiquen cèl·lules immunitàries dels pacients perquè reconeguin i ataquin les cèl·lules canceroses, tenen bons resultats en càncers de la sang. Tot i això, en tumors sòlids com els de mama, ovari o pulmó la seva eficàcia és molt limitada. En aquests casos, les cèl·lules malignes creen barreres que dificulten que les cèl·lules CAR-T puguin infiltrar-se al tumor i atacar.

Sònia Guedán, que lidera el grup de recerca en immunoteràpies cel·lulars per al càncer a l'Idibaps, ha publicat un estudi a Nature Communications que investiga com l'eix PD-1/PD-L1, una via que els tumors utilitzen per evadir l'atac de les cèl·lules immunitàries, influeix en l'eficàcia de les T-. Els seus experiments amb ratolins s'han centrat a analitzar l'afinitat de les cèl·lules CAR-T amb l'antigen diana, i han trobat que les cèl·lules CAR-T de baixa afinitat són més vulnerables a la inhibició per part d'aquest eix PD-1/PD-L1 en comparació amb les d'alta afinitat. Això obre noves possibilitats per desactivar l'escut que protegeix el tumor davant d'aquesta immunoteràpia.

Els resultats suggereixen que combinar les teràpies CAR-T amb els bloquejadors de l'eix PD-1/PD-L1 podria ser una opció per tractar certs tipus de càncer. L'estudi obre el camí per a noves aproximacions i futurs assajos en pacients, cosa que podria millorar l'eficàcia de les teràpies en tumors sòlids.

Trobada una errada en el cervell que causa autisme

Carla Garcia-Cabau i Anna Bartomeu (IRB Barcelona).

El trastorn de l'espectre autista (TEA), per al qual no hi ha tractaments farmacològics efectius, afecta aproximadament un de cada 50 nens a Espanya. La clau per desenvolupar teràpies adequades rau en entendre els mecanismes moleculars que provoquen el trastorn. Carla Garcia-Cabau i Anna Bartomeu, investigadores de l'IRB Barcelona, ​​han fet un avenç en aquesta direcció amb una investigació sobre els processos biològics subjacents al TEA, publicada a Nature .

Han identificat el paper de la proteïna CPEB4, que es troba a les neurones i regula gens essencials per al seu desenvolupament. En alguns casos de TEA, aquesta proteïna presenta un defecte: hi falta un microexó, una petita seqüència de només vuit aminoàcids que afecta la seva funció. La seva absència té un impacte profund a les neurones. La proteïna CPEB4 actua a les neurones formant estructures anomenades condensats biomoleculars. Aquests condensats permeten que les neurones s'estimulin correctament durant el desenvolupament del sistema nerviós. L'estudi demostra que, quan falta aquest microexó, els condensats perden la capacitat de dissoldre's adequadament durant l'estimulació neuronal. Aquest defecte impedeix el correcte desenvolupament de les neurones, cosa que podria estar vinculada al TEA.

Les investigadores han comprovat que és possible restaurar la capacitat dels condensats per dissoldre's de manera dinàmica. Encara queda feina, però la troballa obre la porta a possibles tractaments.

Com millorar la resistència dels cereals a la sequera

Ana Caño-Delgado (CRAG-CSIC).

El canvi climàtic ha intensificat les sequeres, especialment a regions àrides i semiàrides, on el cultiu de cereals com el blat de moro i el blat s'enfronta a serioses dificultats. El sorgo, un cereal que ja es cultiva en aquestes àrees per la seva alta resistència a l'estrès hídric, s'està posicionant com una de les alternatives més prometedores.

Encara que el melca és més resistent que altres cultius, encara cal comprendre millor els seus mecanismes d'adaptació per optimitzar-ne l'ús en l'agricultura. Aquest és el focus d'un estudi pioner publicat a Nature Communications, liderat per Ana I. Caño-Delgado, investigadora del CSIC al Centre de Recerca a Agrigenòmica (CRAG). L'estudi de Caño-Delgado s'ha centrat en el receptor SbBRI1, una proteïna fonamental en la senyalització hormonal que regula la resposta d'aquest cereal a l'estrès hídric. Les plantes amb una mutació en aquest receptor van mostrar més retenció d'aigua en condicions de sequera extrema, així com una fotosíntesi més eficient i un augment de flavonoides.

El descobriment d'aquest receptor té implicacions més enllà del melca, ja que també es troba en altres cultius essencials més sensibles a la sequera com el blat de moro, el blat i l'arròs. Per tant, comprendre com funciona aquesta via de senyalització podria ajudar a desenvolupar varietats més resistents de tots aquests cultius essencials que podrien garantir la seguretat alimentària davant dels efectes del canvi climàtic.

Un nou model animal per investigar el pàrkinson

Ariadna Laguna y Núria Peñuelas (VHIR).

El diagnòstic precoç i el tractament efectiu del parkinson continuen sent un repte. En bona part, per la manca de models experimentals adequats.

Les investigadores Ariadna Laguna (amb bata blanca a la foto) i Núria Peñuelas (a la pantalla), del grup de malalties neurodegeneratives del Vall d'Hebron Institut de Recerca (VHIR), han creat un model de ratolí transgènic que reprodueix l'acumulació de neuromelanina, un pigment cerebral clau en la progressió obrir una via a explorar per al tractament. L'avenç s'ha publicat a Nature Communications.

Amb l'edat, la neuromelanina s'acumula de manera natural a les neurones dopaminèrgiques de la substància negra, una regió del cervell essencial per al control del moviment. En les persones amb parkinson, aquestes neurones són les primeres a degenerar-se, cosa que porta a la pèrdua de dopamina, el neurotransmissor clau per coordinar el moviment.

El ratolí transgènic desenvolupat al VHIR genera neuromelanina de forma similar als humans. Així, han pogut observar com la seva acumulació interfereix en el funcionament de les neurones i provoca els símptomes motors i no motors del parkinson, com ara trastorns del son, emocionals i de memòria, cosa que suggereix que l'acumulació de neuromelanina podria estar directament vinculada a la neurodegeneració. L'avenç obre noves vies per al diagnòstic primerenc i el desenvolupament de teràpies per frenar la pèrdua de neurones.