Del doctorado… ¡a Marte! La historia de mi investigación ‘radiactiva’

Almudena Cháves-Pérez

Cuando era pequeña me imaginaba que era una maga, con habilidades para crear y descubrir cosas ocultas. Me encantaban los puzzles, los juguetes de construcciones, los juegos de misterio… cosas que te hacían pensar y dejaban volar la imaginación.

Mi verdadera pasión por la biología despertó gracias a mi madre

Ya en el colegio, me empezó a atraer el mundo de las ciencias; pero mi verdadera pasión por la biología despertó gracias a mi madre. Cada día me contaba batallas del sistema inmune, me enseñaba fotografías de células y me decía qué tinciones se podían hacer para diferenciar los distintos tipos de bacterias. Esto hizo que mi curiosidad no tuviera limites y que cada día quisiera aprender más.

A medida que los años pasaban, me fascinaba observar cómo el ser humano era una máquina excelente en la que todo estaba perfectamente regulado: un mínimo cambio, o un pequeño fallo a cualquier nivel, llevaba a la aparición de enfermedades y, en particular, al desarrollo del cáncer, esa enfermedad que todo el mundo conoce y teme, pero para la cual no existe cura definitiva. Fue este el motivo por el que me decidí a realizar mi doctorado en CNIO, uno de los mejores centros a nivel internacional en la lucha contra el cáncer. ¡No me equivoqué! Este Centro cuenta con un panel de grandes investigadores reconocidos y respetados a nivel mundial, lo que me ha permitido aprender de los mejores y crecer tanto a nivel personal como profesional.

Almudena junto a Nabil Djouder, jefe del Grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer. /CNIO

Empecé mi doctorado en Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer, un grupo dirigido por el Doctor Nabil Djouder que llevaba varios años investigando las funciones de la proteína URI en el desarrollo de diversas enfermedades como el cáncer o la diabetes. Djouder había creado los primeros ratones modificados genéticamente para URI y gracias a ellos, se podía modular la expresión de esta proteína de manera específica en diferentes órganos. Además, habían demostrado que URI protegía del daño en el ADN a las células intestinales en cultivo, lo que hizo que volviera a mi mente una idea a la que durante un tiempo le estuve dando vueltas…

La gran mayoría de las investigaciones tratan de mejorar la eficacia de las terapias contra el cáncer, sin embargo, hay una parte de la que no suele hablarse: la larga lista de efectos secundarios que afectan de manera inevitable a la calidad de vida de los pacientes.

La gran mayoría de las investigaciones tratan de mejorar la eficacia de las terapias contra el cáncer, sin embargo, hay una parte de la que no suele hablarse, pero que está presente en todas las personas tratadas con radioterapia: la aparición de una larga lista de efectos secundarios que afectan de manera inevitable a la calidad de vida de estos pacientes. Debido a esto, en muchas ocasiones, los oncólogos deben disminuir las dosis de irradiación o incluso parar el tratamiento porque el paciente no es capaz de recuperarse del daño que la radiación crea en los órganos y las células sanas cercanos al tumor.

PREGUNTA 1: ¿por qué el 60% de los pacientes con tumores localizados en la cavidad gastrointestinal (por ejemplo, hígado, páncreas o próstata) desarrollan problemas en el intestino durante el tratamiento, mientras que otros, que reciben exactamente las mismas dosis, no tienen ningún síntoma y su intestino está sano? Además, durante la radioterapia, estos pacientes sufren astenia, agotamiento, disminución el apetito y problemas con la digestión, generando malestar y debilidad en el paciente.  Mucha gente podría pensar que es un pequeño precio a pagar si el tumor se cura, pero ¿y si hubiera una manera de reducir los efectos secundarios? ¿Y si se pudiera mejorar la calidad de vida de estos pacientes? Con estas ideas en mente, y bajo el apoyo incondicional del Dr. Nabil Djouder, se dio el pistoletazo de salida para empezar mi doctorado.

Para poder estudiar el papel de URI en la regeneración intestinal tras la radiación, creamos dos modelos de ratón modificados genéticamente mediante los cuales se podían aumentar o disminuir los niveles de URI en el intestino y, después, lo irradiamos para ver la respuesta.  Sorprendentemente, todos los ratones con niveles de URI bajos morían, ya que su intestino no era capaz de reparar el daño causado por la radiación y, al no poder realizar su función, provocaba la muerte del organismo. Sin embargo, los ratones con niveles altos de URI en su intestino eran capaces de sobrevivir a una radiación intensiva, regenerando el daño y presentando un intestino sano al final del tratamiento.

Los pacientes con niveles de URI bajos estarían predispuestos a desarrollar toxicidad intestinal durante la radioterapia, mientras que los pacientes con niveles de URI elevados regenerarían el tejido con mayor facilidad.

PREGUNTA 2: ¿Cómo URI puede decidir si un órgano se regenera o muere después de ser irradiado? Para contestar a esta cuestión, es importante saber cómo se organiza el intestino. Este órgano está compuesto por dos tipos de células: unas que se dividen rápidamente y mueren a causa de la radioterapia, y otras que expresan URI y se encuentran en un estado durmiente (no proliferan), lo que las hace capaces de resistir la radiación.  Una vez que las sesiones de radioterapia acaban, las células durmientes despiertan de su letargo y regeneran el intestino dañado. Sin embargo, cuando los niveles de URI son bajos, las células durmientes están constantemente activas y proliferando, lo que las convierte en blanco de la radiación y mueren. Esto hace que el intestino no se repare, dando lugar a los efectos secundarios y la muerte.

En rojo, las células altamente proliferativas de las criptas intestinales, que se consideran sensibles a la radiación, son afectadas por ella y mueren durante la radioterapia. En verde, células madre durmientes con altos niveles de proteína URI, que se vuelven proliferativas tras la radiación para regenerar el intestino dañado. /CNIO

Estos resultados podrían ser extrapolados a los seres humanos, de tal manera que los pacientes con niveles de URI bajos estarían predispuestos a desarrollar toxicidad intestinal durante la radioterapia, mientras que los pacientes con niveles de URI elevados regenerarían el tejido con mayor facilidad. Esta investigación abre la puerta al desarrollo de nuevos fármacos que disminuyan la proliferación de las células durmientes durante la radioterapia y así, no mueran a causa de la radiación. Además, esta aproximación podría tener un efecto doble: ayudar a la regeneración de los órganos sanos afectados por la radioterapia y controlar el crecimiento del tumor, mejorando la calidad de vida de los pacientes.

Por otra parte, es importante destacar que este descubrimiento no solo puede tener implicaciones en el ámbito de la medicina, sino que también se puede aplicar a las radiaciones recibidas por los astronautas mediante los rayos cósmicos durante sus viajes espaciales o como medida de protección para las personas que trabajan en centrales nucleares y que se encuentran a diario expuestas a radiaciones ionizantes.

Con este trabajo tan interesante que hemos publicado en la revista Science pongo fin a mi doctorado. Aunque no siempre ha sido un camino fácil… ¡ha merecido la pena! Saber que algo de lo que hemos hecho podría beneficiar en un futuro a algunas personas es lo más gratificante de todo. Dejando volar la imaginación, ¿quién sabe? ¡Lo mismo algún día este descubrimiento podría llevarnos a Marte!

Eso sí, el doctorado solo ha sido el comienzo de mi carrera científica, ¡ahora empieza una nueva aventura: el postdoc! Para esta etapa, he decidido cambiar de aires y viajar a EEUU. Aún no sé cuál será mi próximo proyecto, ni mi siguiente laboratorio, pero seguro que descubrimos cosas muy interesantes… ¡Nunca se sabe dónde te puede llevar la ciencia! Lo que sí que estoy segura es de que algún día volveré a España. Allí espero poder tener mi propio grupo de investigación, si la financiación para ciencia lo permite, claro…

Almudena Chaves-Pérez es estudiante de doctorado en el grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del CNIO. Tras finalizar la licenciatura de biotecnología, recibió una beca “la Caixa” de doctorado internacional en Biomedicina. Durante sus años en el laboratorio, ha estudiado cómo disminuir los efectos secundarios de la radioterapia en pacientes con cáncer. Su último estudio titulado “URI is required to maintain intestinal architecture during ionizing radiation” ha sido publicado el 31 de mayo de 2019 en la prestigiosa revista Science.

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2019-06-04T09:36:35+00:0003/06/2019|

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