Els embrions en desenvolupament inspiren la medicina regenerativa

<p>In this mouse embryo structures can be observed that contain neurofilament, stained cyan, and E-Cadherin, in magenta, showing, respectively, the nervous system and internal organs (Authors:  Jim Swoger, Jürgen Mayer, Laura Quintana. CRG 2017)</p>
En aquest embrió de ratolí, s'oberven estructures que contenen neurofilaments, en cian, i la proteïna E-Caderina, en magenta, que mostren respectivament el sistema nerviós i els òrgans interns (Autors: Jim Swoger, Jürgen Mayer, Laura Quintana. CRG 2017)
  • <p>In this mouse embryo structures can be observed that contain neurofilament, stained cyan, and E-Cadherin, in magenta, showing, respectively, the nervous system and internal organs (Authors:  Jim Swoger, Jürgen Mayer, Laura Quintana. CRG 2017)</p>

El Laboratori Europeu de Biologia Molecular (EMBL) de Barcelona i l'IRB Barcelona reuneixen a l'elit científica al congrés "Enginyeria morfogenètica", amb el suport de la Fundació BBVA.

La fusió de diverses disciplines en biologia del desenvolupament és clau per avançar en formació i reparació de teixits, essent l’aplicació més directa la medicina regenerativa.

"En el futur, serem capaços de re-construir òrgans danyats i mantenir el nostre cos sa i en forma, però ara per ara, hem d'impulsar la comprensió científica de com els teixits es formen i es mantenen", asseguren James Sharpe, director de l' EMBL Barcelona, ​​i Marco Milán, director del Programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament de l'IRB Barcelona.

Els biòlegs del desenvolupament busquen entendre com els animals generen i reparen els seus òrgans i teixits de manera natural. Els enginyers de teixits, per la seva banda, volen comprendre com construir o reparar teixits danyats en l'organisme adult. Un enfocament que pot ajudar a construir nous teixits es basaria en "aprendre de l'embrió". És la visió que comparteixen James Sharpe, director del Laboratori Europeu de Biologia Molecular (EMBL) de Barcelona i Marco Milán, investigador ICREA de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i la idea subjacent a l'organització de la Conferència Barcelona Biomed "Enginyeria morfogenètica".
Des d’avui 27 al 29 de novembre, es reuneixen a l'Institut d'Estudis Catalans de Barcelona, ​​especialistes mundials en embrions, morfogènesi de teixits, control genètic i mecànic del desenvolupament, organoïds, regeneració i enginyeria. La sèrie Conferències Barcelona BioMed l'organitza l'IRB Barcelona amb el suport de la Fundació BBVA des del 2006, i aquesta serà la 31 reunió celebrada a diversos àmbits punters de la biomedicina.

Emulant el desenvolupament amb mini òrgans en 3D

Els organoïds - mini òrgans en tres dimensions generats al laboratori - són models de desenvolupament que representen "molt bé" aquesta fusió de camps. "Els organoïds realitzen processos morfogenètics simples - no d'una manera molt natural, però en un entorn controlat de laboratori, apte per sondejar, pertorbar, manipular i fer enginyeria", descriu Sharpe.

La pregunta principal dels especialistes és com construir teixits i òrgans. Però dins d'aquesta pregunta, hi ha una sèrie de qüestions científiques més específiques no resoltes completament: com saben les cèl·lules quines decisions prendre? Com utilitzen els senyals moleculars i mecànics per saber on són o quina direcció han de seguir? Com col·laboren i interactuen grans grups de cèl·lules, cadascuna amb informació local limitada, per crear alguna cosa molt més gran i complexa que elles mateixes?

Els especialistes expliquen que són moltes les tecnologies d'última generació necessàries per extreure la informació rellevant dels sistemes model, siguin aquests organoïds o "els clàssics models animals com la mosca de la fruita, el peix zebra o el ratolí", comenta Milán. Entre d'altres, destaquen especialment imatges en 3D i 4D, transcriptòmica multicel·lular i modelatge computacional.

Promeses biomèdiques i en salut

"En el futur serem capaços de re-construir òrgans danyats i mantenir un cos sa i en forma", diu Sharpe. Admet que portarà anys d'investigació biològica bàsica alhora que es fan estudis traslacionals en enginyeria tissular. "En el curt termini, dins de la pròxima dècada, hauríem de ser capaços d'augmentar les propietats d'auto curació dels nostres teixits i començar a reemplaçar i reparar petites regions de teixit danyat", afegeix. Per la seva banda, Marco Milán apunta a més a la connexió no només entre el desenvolupament embrionari i la regeneració, sinó entre aquesta darrera i la formació de tumors.

Segons els dos investigadors, la denominació de la Conferència Barcelona Biomed sota el títol de "Enginyeria morfogenètica" és una manera de reflectir la creixent i apassionant fusió d'idees i comunitats científiques diverses.

Veure el programa complet de la conferència aquí

Els següents científics estaran disponibles per atendre mitjans o per a entrevistes:

Marco Milán, professor ICREA a l'IRB Barcelona. Cap del laboratori "Control de creixement i desenvolupament" i director del Programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament de l'IRB Barcelona. El professor Milán, usant com a model d'estudi la formació de l'ala de la mosca Drosophila melanogaster, investiga les vies de senyalització i els circuits genètics necessaris per a la formació de teixits, i l'emergència de noves vies implicades en regeneració i en formació de tumors.

VÍDEO Meet Our Scientist: Marco Milán: "Our relative the fly"

 

 

James Sharpe és el director de l’EMBL Barcelona, institució té per objecte estudiar les interaccions dinàmiques dels sistemes multicel·lulars subjacents a com els teixits es formen, mantenen i reparen, les disfuncions que permeten l'aparició de malalties i com podem aprendre a construir teixits a través de l'enginyeria. El seu propi laboratori se centra en la comprensió del desenvolupament d'apèndixs en vertebrats, mitjançant el processament d'imatges, pertorbacions experimentals i modelització per ordinador.