La Universidade de Vigo lidera un consorcio europeo que desarrollará tecnología de vanguardia para diagnosticar el cáncer a nivel de células individuales y así facilitar tratamientos personalizados para cada paciente. El grupo de Química Coloidal, adscrito al Cinbio, coordinará un equipo multidisciplinar, con expertos en biología, inteligencia artificial o cáncer de mama, que utilizarán por primera vez bacterias modificadas genéticamente como sensores de los marcadores tumorales y técnicas de detección basadas en nanopartículas de oro. El objetivo final de este proyecto revolucionario es crear un dispositivo lab-on-a-chip, es decir, un laboratorio contenido en un solo chip.
La iniciativa Biocellphe tiene una financiación de 3,5 millones de euros, y acaba de ser elegida en la convocatoria europea FET-OPEN, que pertenece al programa Horizonte 2020 y que está dirigida a proyectos visionarios, que desafían los paradigmas actuales y son radicalmente novedosos.
También resulta altamente competitiva y el proyecto vigués de biosensores bacterianos fue seleccionado junto a otros 49 entre un total de 900 aspirantes.
"Estamos muy contentos y orgullosos. La tasa de éxito es del 5%. "
“La convocatoria está dirigida a ideas interdisciplinares y el consorcio incluye a grupos de investigación muy buenos. El proyecto tiene el potencial de generar una nueva tecnología que será aplicable no solo en el campo del diagnóstico médico y el desarrollo de nuevas dianas terapéuticas, sino también en los ámbitos biomédicos y ambientales”, destaca Gustavo Bodelón González, que lidera el proyecto junto a Isabel Pastoriza Santos y Jorge Pérez Juste.
Lab-on chip
Los investigadores utilizarán como biomarcadores las células tumorales circulantes (CTC), que pueden ser muy heterogéneas y cuya caracterización fenotípica podría “ayudar significativamente” a estimar pronósticos, establecer terapias precoces, evaluar la respuesta a los tratamientos y descubrir nuevas dianas terapéuticas.
A día de hoy, el diagnóstico temprano del cáncer mediante el aislamiento y el estudio fenotípico de las CTC “es muy desafiante debido a la cantidad extremadamente baja de estas células malignas en el torrente circulatorio”. Pero la tecnología desarrollada por el consorcio supondría el avance necesario “a nivel unicelular” y haría posible “la oncología de precisión y la medicina personalizada”.
Los expertos utilizarán bacterias modificadas genéticamente que actuarán como sensores “capaces de reconocer y unirse a determinadas proteínas biomarcadoras situadas en la superficie de las células tumorales”.
Cuando esto ocurra, las bacterias generarán una “cascada de señales químicas” que podrán ser detectadas “simultáneamente y con extremada sensibilidad” mediante SERS (dispersión Raman mejorada en superficie).
Esta técnica ultrasensible, en la que el grupo vigués acumula una dilatada experiencia, está basada en nanopartículas de oro plasmónicas y permite alcanzar niveles de detección de una única molécula.
El siguiente paso consistirá en implementar todos estos elementos en un dispositivo de microfluídica lab-on-a-chip “para posibilitar la miniaturización y portabilidad de la herramienta de diagnóstico”.
Y para determinar su efectividad, el sensor se empleará en la detección de células CTC obtenidas mediante biopsia líquida en pacientes con cáncer de mama gracias a uno de los socios del consorcio, el Instituto Clínico Científico Maugeri (Italia).
"Uno de los puntos fuertes del proyecto es el de ‘enseñar’ a las bacterias a detectar los marcadores de células tumorales y generar una señal. Pueden descubrir de forma simultánea diferentes marcadores en una célula única. Esto es algo que no existía"
“La convocatoria FET-OPEN está dirigida a proyectos punteros que a su vez den lugar al desarrollo de nuevos campos científicos y aplicaciones. Biocellphe dará pie a que se pueda fabricar y patentar el dispositivo. Y además puede tener un valor biotecnológico muy importante”, añade el experto.
El proyecto arrancará en enero de 2021 y tendrá una duración de 4 años. La Universidade de Vigo liderará y coordinará el trabajo de un consorcio integrado por expertos en biología sintética, nanotecnología, plasmónica, microfluídica, inteligencia artificial y cáncer de mama que desarrollan su trabajo en siete grupos de España, Francia, Italia y Portugal.
En Biocellphe participan, además del equipo de Química Coloidal, el Centro Nacional de Biotecnología, que pertenece al CSIC, y la Universidad Politécnica de Madrid. Los socios franceses son el Centro de Bioquímica Estructural (CBS) y el Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente (INRAE). Y el consorcio se completa con el ya mencionado ICS-Maugeri de Italia y el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología de Braga.
PROYECTO BIOCELLPHE
Convocatoria europea para ideas rupturistas
La convocatoria FET-OPEN del programa Horizonte 2020 está dirigida a proyectos de vanguardia, multidisciplinares y que den lugar a nuevas tecnologías y campos de estudio. Su tasa de éxito es del 5%. Este año fueron seleccionadas 50 propuestas entre 900.
Siete grupos de España, Francia, Italia y Portugal
El consorcio liderado por la Universidade de Vigo engloba a tres grupos españoles, dos de Francia, uno de Italia y otro de Portugal.
Carácter interdisciplinar
El equipo internacional está integrado por expertos en biología sintética, nanotecnología, plasmónica, microfluídica, inteligencia artificial y cáncer de mama.
