Cada año la Fundación Konex premia a una actividad diferente de la cultura argentina, y en 2023 es el turno de la Ciencia y la Tecnología. Nada menos que cien premiados provenientes de 21 disciplinas serán reconocidos el 12 de septiembre en el Salón de Actos de la Facultad de Derecho de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Una de esas disciplinas es Bioquímica y Biología Molecular y Celular. Y cinco son los científicos argentinos a los cuales el jurado decidió destacar por su labor en la última década: Beatriz Caputto, Diego de Mendoza, Marcelo Rubinstein, Alejandro Schinder y Alejandro Vila. Apasionados y apasionantes, describieron a NOTICIAS cuáles son los ejes de sus investigaciones.
Lípidos
Beatriz Caputto, ex presidenta de la Sociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecular, Profesora Titular y Profesora Emérita de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) e Investigadora Superior de CONICET. Su trayectoria incluye el descubrimiento de nuevos roles para la proteína c-Fos, que regula mecanismos clave para la génesis de membranas al controlar el metabolismo de lípidos.
“La provisión de lípidos es un requerimiento esencial para la diferenciación, proliferación y crecimiento celular, dado que los lípidos son los componentes más abundantes de las membranas biológicas. Una característica de las células tumorales es su crecimiento celular exacerbado por lo cual requieren de una muy alta tasa de síntesis de lípidos”, explica Caputto a NOTICIAS. Debido a esta característica es que Caputto y su equipo decidió estudiar la síntesis de lípidos y su relación con c-Fos en células tumorales: encontraron que el ciento por ciento de los tumores malignos de cerebro humano examinados (en más de 250 biopsias) y el 99 por ciento de los tumores malignos humanos de mama examinados (más de 210 muestras) muestran un contenido anormalmente alto de c-Fos.
“Además, esta proteína se encuentra asociada a la maquinaria de síntesis de lípidos y es fundamental para acelerar el crecimiento tumoral. Si disminuimos el contenido de c-Fos en las células tumorales o bloqueamos su capacidad para activar la síntesis de lípidos, las células tumorales crecen significativamente más lentamente o dejan de crecer. Estos y otros resultados, nos han llevado a postular c-Fos como un nuevo blanco para desarrollar terapias antitumorales ya que el control de la expresión de c-Fos o de su capacidad de activar la síntesis de lípidos permite regular el crecimiento descontrolado de células tumorales”.
Sin embargo, advierte la investigadora, “hay que ser muy prudentes y no crear falsas expectativas porque todavía falta recorrer un largo camino para que estos resultados se traduzcan en una nueva terapia que pueda aplicarse en pacientes con cáncer”.
Otro de los científicos reconocidos este año con el Premio Konex también trabaja en lípidos, pero en una línea completamente diferente. Se trata de Diego de Mendoza, que ya en el año 2003 recibió el Premio Konex por sus investigaciones dentro de la disciplina Citología y Biología Molecular.
El grupo de Diego de Mendoza realiza experimentaciones con un organismo modelo, el pequeñísimo gusano llamado C. elegans. “Estos gusanitos de tan solo un milímetro de largo resultan una herramienta muy útil porque, aunque a simple vista no lo parezca, se asemejan bastante a los seres humanos: tienen neuronas, piel, intestino, músculos y otros tejidos que son similares en forma, función y genética. Por este motivo se los puede utilizar para profundizar en el conocimiento de ciertas enfermedades humanas de origen genético”, describe el investigador, que es Profesor Honorario de la Universidad Nacional de Rosario e Investigador Superior contratado del CONICET en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR).
Uno de los logros del laboratorio fue el descubrimiento de que ciertos lípidos neurotransmisores llamados endo-cannabinoides pueden liberar el colesterol atrapado en los tejidos de C. elegans a causa de una mutación. “Esta mutación, en seres humanos, es la causa de una enfermedad genética neurodegenerativa denominada Niemann Pick. También, utilizando este mismo gusanito, nos proponemos elucidar el mecanismo por el cual perturbaciones en el metabolismo de lípidos están involucradas en la patogénesis de la enfermedad de Parkinson”, concluye de Mendoza.
Neuronas
Investigador Superior de CONICET y director del Laboratorio de Plasticidad Neuronal en la Fundación Instituto Leloir, Alejandro Schinder lidera un equipo que investiga el proceso por el cual el hipocampo, región del cerebro involucrada en el aprendizaje y la memoria, genera neuronas durante toda la vida. Algo que se creía ya en los años ´60 pero que fue reforzado y comprobado hasta principios de los años 2000.
El cerebro adquiere, procesa y almacena información a través de sus circuitos neuronales, enormes redes de neuronas interconectadas que reciben y envían señales eléctricas. “Inicialmente no se creía que fuese posible regenerar neuronas -expica Schinder, también premiado con el Konex 2023-, pero en la década del ´90 se descubrió que las neuronas no se duplican, sino que el cerebro contiene células madre capaces de producir neuronas durante toda la vida. Esto ocurre continuamente en el hipocampo sano, pero hay otras áreas del cerebro que pueden también producir neuronas bajo condiciones patológicas muy específicas. En las últimas décadas pudimos entender mejor que esas neuronas nuevas son utilizadas para procesar información de un modo distinto al que lo hace todo el resto de las neuronas generadas durante el desarrollo temprano del cerebro”.
¿Cuál es la diferencia? Que cada neurona nueva atraviesa su propio proceso de desarrollo, a través del cual va cambiando sus características hasta que llega a la madurez total. Este desarrollo ocurre en un período muy largo de semanas a meses, lo cual es muy extenso para los tiempos que maneja el cerebro. “Durante este período la neurona va creciendo, estableciendo conexiones con distintos circuitos y cambiando el modo en que procesa información -concluye Schinder-. Este tipo de plasticidad es tan especial porque confiere al hipocampo adulto un dinamismo que no ocurre en ningún otro circuito del cerebro”.
Apetito y resistencia bacteriana
Marcelo Rubinstein es Profesor Asociado del Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular (FCEyN, UBA) y Director del Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular (INGEBI-CONICET). Su investigación ha permitido descifrar componentes clave vinculados con el apetito.
La ingesta de alimentos y el balance energético están altamente regulados por circuitos neuronales que están muy conservados a nivel genético, anatómico y funcional en todos los animales vertebrados. Estos circuitos se originan muy tempranamente durante el desarrollo embrionario del cerebro de mamíferos siguiendo programas genéticos específicos que determinan la identidad de cada grupo de neuronas en posiciones neuroanatómicas distintivas. “En mi laboratorio descubrimos en los últimos años múltiples componentes genéticos que interaccionan de manera sinérgica en neuronas cuya actividad resulta fundamentales para evitar desbordes alimentarios -describe Rubinstein-. Encontramos que mutaciones en cada uno de esos componentes genéticos induce un aumento exagerado de la ingesta calórica con el consiguiente desarrollo de obesidad”.
Pero Rubinstein, además, es cofundador de la Red Argentina de Cannabis Medicinal del CONICET. “Los endocannabinoides son un tipo muy particular de neurotransmisores (moléculas que establecen comunicación entre neuronas) producidos por nuestro cerebro, que se distinguen por tener un mecanismo de acción único y, por estimular receptores específicos que también pueden activarse por moléculas presentes en el planta de cannabis”, explica. En los últimos años, varios laboratorios demostraron que el sistema de endocannabinoides regula una multiplicidad de circuitos cerebrales relacionados con funciones cognitivas, motoras, emocionales y sensoriales y que los fitocannabinoides tienen propiedades medicinales.
Alejandro Vila, a su vez, es distinguido por su trabajo pionero en la aplicación de la Resonancia Magnética Nuclear en biología estructural en la Argentina. Su grupo es uno de los más importantes a nivel internacional en el estudio de la resistencia bacteriana a antibióticos, y el desarrollo de estrategias para controlarla, y los mecanismos de transporte y almacenamiento de metales en sistemas biológicos.
Profesor Titular de Biofísica de la Universidad Nacional de Rosario (UNR), Investigador Superior de CONICET y responsable de la Plataforma de Biología Estructural y Metabolómica en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), Vila y su grupo son líderes mundiales en el estudio de la resistencia a antibióticos mediada por ciertas enzimas: las metalo-β-lactamasas, a las que comenzaron a estudiar hace 25 años. Esas sustancias se convirtieron en uno de los principales mecanismos de resistencia antimicrobiana, dando lugar a las llamadas “superbacterias”.
El trabajo de Vila permitió entender el mecanismo y la evolución de la resistencia guiada por estas proteínas, e identificó nuevos mecanismos de diseminación entre bacterias patógenas. En la actualidad su grupo forma parte de un consorcio internacional financiado por los Institutos de Salud de los Estados Unidos (NIH) que diseña inhibidores que permitan prolongar la vida útil de los antibióticos actualmente en uso.
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