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5 febrero 2023

De la biopsia virtual a la cirugía guiada por fluorescencia: nos acercamos a las investigaciones del Grupo de Oncología Molecular del IIS Aragón

Hacemos un recorrido con el investigador Alberto Jiménez Schuhmacher por algunas de las investigaciones que llevan a cabo en el grupo de Oncología Molecular del IIS Aragón que lidera desde 2017 y nos habla de las satisfacciones y dificultades que implica dedicarse a la ciencia

Alberto Jiménez Schuhmacher es uno de los investigadores aragoneses más conocidos y mediáticos, y lo es por su extensa trayectoria en investigación contra el cáncer y también por su amplia experiencia como divulgador científico, una tarea que él considera fundamental para lograr una sociedad más culta y mejor informada.

Desde 2017, Schuhmacher lidera el grupo de Oncología Molecular del Instituto de Investigación Sanitaria (IIS Aragón), cuyo laboratorio se encuentra en el Centro de Investigación Biomédica de Aragón (CIBA) y es investigador ARAID desde 2020. El grupo combina un amplio abanico de técnicas de biología molecular, modelos de experimentación, screenings y ensayos de biología celular en sus investigaciones con el objetivo de desarrollar de nuevas herramientas de diagnóstico y nuevos tratamientos contra el cáncer.

Sus líneas actuales de investigación son: ‘Biopsia Virtual: Desarrollo de nuevas técnicas de imagen inmunodirigidas no invasivas para el diagnóstico y seguimiento de tumores’; ‘Cirugía Guiada por Biomarcadores: Desarrollo de herramientas inmunodirigidas frente a biomarcadores para el apoyo en cirugía guiada por fluorescencia’; ‘Desarrollo de nuevas inmunoterapias y tratamientos teragnósticos frente al cáncer’ e ‘Identificación de genes moduladores y dianas terapéuticas en RASopatías’.

En conjunto trabajan desarrollando herramientas para el diagnóstico por imagen. Conceptualmente desarrollan “contrastes” que se pegan a un tumor cuando tiene unas determinadas características. Estos contrastes son en realidad nanoanticuerpos que se pegan a biomarcadores. Además de poder verlos por imagen, dado que los nanoanticuerpos van al tumor y se pegan, buscan nuevas aplicaciones que faciliten la cirugía, el diagnóstico o el tratamiento. Además el grupo mantiene un compromiso social con una línea de investigación centrada en enfermedades raras, conocidas como RASopatías, buscando nuevos métodos de diagnóstico y tratamientos.

El grupo de Oncología Molecular del IIS Aragón, liderado por Alberto Jiménez Schuhmacher (Foto: Juan A. Pérez)

El número de investigadores en este grupo “es fluctuante” y, aunque ahora está formado por seis personas, Schuhmacher adelanta que la idea es contar con dos investigadores más, para “tener un grupo que no supere las ocho personas para que pueda ser más manejable”. También señala que “hay que tener en cuenta que para muchas cosas contamos con apoyo de especialistas que tienen servicios científico-técnicos, así que, aunque en el grupo seamos seis con vistas a ser ocho, resulta que al final entre los que colaboramos o participamos nos juntamos más de 50 personas”, añade.

Una biopsia ¿virtual?

Una de las principales líneas de investigación del grupo es una denominada ‘Biopsia Virtual: Desarrollo de nuevas técnicas de imagen inmunodirigidas no invasivas para el diagnóstico y seguimiento de tumores’. Casi todos hemos oído hablar de las biopsias (esos procesos consistentes en la extracción de un fragmento de tejido de alguna parte del cuerpo con el fin de examinarlo para comprobar si hay, o no, presencia de una enfermedad), pero, ¿qué es una biopsia virtual? Schuhmacher lo explica así: “Todos entendemos que una radiografía es una fotografía de rayos X que nos dice si un hueso está roto o que una ecografía es una foto de sonido que nos dice, si una mujer está embarazada, cómo se encuentra el bebé. Bueno, pues hay una técnica muy sensible que es la tomografía por emisión de positrones que, además, nos da mucha información, y nos habla de la biología, aunque actualmente hay pocas cosas que podamos mirar con un escáner de tomografía por emisión de positrones, el famoso PET”.

“hay grupos de investigación muy potentes en la Universidad y centros de investigación aragoneses”

Lo que se mira principalmente con esta tomografía es el azúcar (que emite positrones), que se acumula en células, por ejemplo, tumorales. “¿Y si pudiéramos tener parte de la información de una biopsia a través de una imagen PET con contrastes que se peguen al tumor cuando tenga una determinada característica? Esta nos hablaría de la biología del tumor, no solo de su anatomía. Lo que hemos desarrollado en el laboratorio son contrastes que se pegan al tumor solo cuando tienen unas características determinadas y podemos verlo con un escáner. Lo hemos llamado ‘biopsia virtual’ porque podemos ver tener parte de la información de una biopsia, pero de todo el tumor”, añade el investigador.

Jiménez Schuhmacher expone que “esta biopsia, hoy por hoy, no podrá reemplazar a las biopsias habituales porque se necesitan para diagnosticar, pero podrán servir para complementar y quizá en el futuro, en algunos casos, pueda llegar incluso a ser sustitutiva”.

Esta técnica denominada biopsia virtual la comenzaron a trabajar en el grupo de Oncología Molecular desde sus inicios, pero tuvo un gran impulso a raíz de un proyecto que comenzó a finales de 2018 financiado por Aspanoa (la asociación que atiende a los niños de Aragón con cáncer y a sus familias) y que consistía en mejorar el diagnóstico del glioma difuso de tronco, un tipo de tumor cerebral casi siempre pediátrico que tiene una esperanza media de vida de solo 9 meses y en el que la tasa de supervivencia cinco años después del diagnóstico es de solo el 1%.

El grupo de Oncología Molecular del IIS Aragón (Foto: Juan A. Pérez)

Por la zona en la que crecen estos tumores –en el tronco del cerebro- “intentar coger un trocito de tumor para analizarlo es como una bomba de relojería”, tal y como describe Schuhmacher y es precisamente en este tipo de tumores complejos de biopsiar donde “tiene más sentido una biopsia virtual que dé apoyo en el diagnóstico”.

“Hoy, con todo el conocimiento que hay, sabemos que muchos tumores de glioma difuso de tronco no son una única enfermedad sino que son varias y con estas técnicas podemos clasificarlas para ensayar determinadas terapias”, relata Schuhmacher.

Una semilla que germina

Un proyecto abre las puertas a muchos más. Para desarrollar “contrastes” para estudiar este tumor infantil, desde el grupo de Oncología Molecular han generado varias colecciones de nanoanticuerpos, “lo que se conoce como una librería y contiene cientos o hasta millones de nanoanticuerpos que son la base de estos contrastes” por lo que ahora “tenemos colecciones que nos sirven para pescar nanoanticuerpos frente a dianas concretas para hacer otras muchas cosas”, explica Schuhmacher.

Una vez validan estos contrastes, ya cuentan con un nanoanticuerpo que se pega en el tumor por lo que aprovechan para investigar otros aspectos. Por ejemplo: “Les pegamos fluorescencia para que sirvan para cirugía guiada por fluorescencia”.

“Algunos de estos contrastes tienen funciones inhibidoras de algunas proteínas y los utilizamos como si fueran fármacos. Otros los queremos estudiar para que lleven nanopartículas al tumor. Esas nanoparticulas se pueden excitar con magnetismo o con luz de una determinada longitud de onda para que generen hipertermia, mucho calor concentrado en un punto y maten, ‘quemen’, al tumor en zonas específicas que ilumines o que le ‘frotes” el imán’, enumera Schuhmacher.

“hace falta una financiación sostenida en el tiempo”

El investigador principal del grupo de Oncología Molecular señala que “estos contrastes pueden servir para modificar células de las defensas para que vayan al tumor y lo reconozcan cuando tengan la proteína diana”, con lo que conocemos como terapias avanzadas, como las famosas células CAR-T. Como resumen cabría apuntar que “tenemos como una semilla que está germinando. Intentamos nutrir la planta para que dé flores y buenos frutos”.

La ciencia, esa droga que engancha

Investigar es sinónimo de invertir muchas horas, conocimiento y esfuerzo en un proyecto que quizá termine resultando infructuoso, pero cuando se logra un avance o un descubrimiento, el subidón es grande. Schuhmacher recuerda las palabras del científico español Severo Ochoa que sentenció: “Qué amargas son las raíces de la ciencia pero qué dulces son sus frutos”. Añade Schuhmacher que también fue Ochoa quien afirmó que “no había ninguna sensación que pudiera experimentar el ser humano que fuera igualable a lo que él llamaba “la emoción de descubrir”.

“He tenido mucha suerte, he podido experimentar esa emoción de descubrir y es una sensación indescriptible. Algunos decimos que es como una droga y engancha”, asegura el científico. Cita como ejemplo la ocasión en la que fue “la primera persona en la historia de la humanidad que pudo ver la expresión de un gen que estaba estudiando en el cerebelo. Lo piensas y dices “wow, soy la única persona en el mundo que lo sabe”.

“Además, si tienes interacción con muchos pacientes, como tengo yo, de asociaciones o pacientes de cáncer y ves las esperanzas que tienen depositadas en ti, es una responsabilidad enorme, una presión grande pero también una satisfacción inigualable pensar que tu trabajo es muy valorado por la gente”, recalca el investigador.

El otro lado de la moneda

Sin embargo, dedicarse a la ciencia no es sencillo por múltiples motivos, entre ellos porque “la ciencia no está bien organizada, no hay una buena estructura, la carrera científica no está del todo clara, no significa que porque tú hagas las cosas bien y vayas trabajando adecuadamente puedas tener una reincorporación al sistema de ciencia más o menos garantizada”, expone Jiménez Schuhmacher.

El científico denuncia también como parte del problema que “la financiación no es adecuada” y que “no hay suficientes plazas para absorber a los estudiantes doctorales o postdoctorales” y, por ello, “resulta complicado retener el talento”. También apunta a la existencia de una “burocracia asfixiante y un control de los gastos que nos lleva a justificar todo muchas veces”. Añade que, a todo ello, se suma que tienen un dinero asignado para la investigación pero, actualmente, la inflación hace que los materiales valgan “un 20% o 30% más y hay materiales que han duplicado o triplicado su precio durante la pandemia por necesitarse para las PCRs, las vacunas, etc.”.

El investigador opina que para mejorar la calidad de la investigación, “hace falta una financiación sostenida, mantenida en el tiempo, con convocatorias claras y definidas en el tiempo”. Si bien celebra que este año vaya a haber más inversión, incide en que será positivo siempre y cuando esta inversión sea “sostenida en el tiempo” porque “lo que no tiene sentido es que haga crecer mi laboratorio a 12 personas y que luego sea inviable mantenerlas cuando ya haya dedicado muchos recursos en formarlas”. Y recuerda: “Un equipo de investigación tardas muchísimos años en montarlo pero puedes destruirlo en un año. Retener el talento es muy difícil”.

El grupo de Oncología Molecular del IIS Aragón (Foto: Juan A. Pérez)

¿Recuerdas cuando la ciencia nos salvó de la Covid-19?

Seguramente, una de las situaciones más complejas que hemos vivido como sociedad en las últimas décadas ha sido la pandemia provocada por la Covid-19 y Schuhmacher cree que “se nos está olvidando totalmente que la ciencia nos ha salvado”. “Creo que no hemos aprendido todavía, y eso que la Covid nos ha dado muy fuerte, que la ciencia es una inversión, no un gasto, y que en la pandemia nos ha salvado tener conocimiento en ARN modificado para hacer las vacunas, nanopartículas para poder encapsularlo etc.”, recalca.

Apostar por la investigación da frutos (y lo estamos viendo)

En lo relativo al cáncer, Jiménez Schuhmacher asegura que “tenemos que apostar por determinadas áreas de investigación del país y ser conscientes de que vivimos un momento de la revolución en el cáncer. O investigamos ahora, generamos patentes, licenciamos y somos los que recibimos el dinero por hacerlo o dentro de unos años pagaremos por los medicamentos a otros países. Esto es así. Además, en el lugar donde se investiga se benefician antes los pacientes”.

“Si la gente ve lo que hacemos y lo entiende, ¿cómo no lo va a apoyar?”

A pesar de todas las dificultades mencionadas, Schuhmacher anima a que “como país nos lo creamos más” porque “tenemos gente muy bien formada, buenos centros e investigadores.

“Últimamente hablo con muchos investigadores, gestores de ciencia y me dicen ¿pero qué pasa en Aragón que cada vez resuena más? Esto es claramente porque hay instituciones que lo están haciendo muy bien”, afirma. Entre ellas menciona ARAID, “que está reclutando talento, es un imán de talento” y también “el IIS Aragón, donde trabajo, que ha sido reacreditado por el Instituto de Salud Carlos III y eso da un sello de garantía, de hacer las cosas muy bien”. Remarca Schuhmacher que hay grupos de investigación muy potentes en la Universidad y centros de investigación aragoneses, donde “hay una simbiosis muy buena entre la parte bio y la ingeniera que está dando muy buenos frutos. Es emocionante que se hable de Aragón, enorgullece mucho”.

Divulgación: el paso necesario para llegar a la sociedad

Schuhmacher escribe artículos de opinión en Heraldo de Aragón, ha escrito, junto a la escritora Begoña Oro, el libro ‘Tú tan cáncer y yo tan virgo’ y se reconoce como “un convencido de la divulgación científica”. Ha apostado por ella “incluso cuando antes te penalizaba hacer divulgación científica porque se pensaba que no eras un buen científico si lo hacías, cuando para mí es todo lo contrario”. Él sostiene que “para poder contar la ciencia a otra persona tengo que entenderla muy bien y para eso has tenido que estudiar más”.

¿De qué manera influye la divulgación científica en el conjunto de la sociedad? “Creo que es importante educar a la sociedad para que entienda la revolución a la que nos adentramos”, opina Schuhmacher y señala por ejemplo “cómo nos van a cambiar la vida las nuevas neurotecnologías”.

“Creo que haciendo divulgación devolvemos a la sociedad el esfuerzo económico que hace con sus impuestos y justificamos lo que estamos haciendo. También el poder explicar lo que hacemos ayuda a tener una sociedad culta que puede tomar mejores decisiones y evitar cosas como las que vimos cuando salieron las vacunas de la Covid-19 que la gente decía que había microchips y cosas así”, declara Schuhmacher

“Al final las noticias científicas son buenas noticias y yo creo que es importante contar los avances y contarlos bien, con mucha reflexión y creo que la sociedad es capaz de entenderlo. Si la gente ve lo que hacemos y lo entiende, ¿cómo no lo va a apoyar?”, reflexiona el investigador.

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