Investigación Por S. A. D. Miércoles, 12 Julio 2017 22:51
NUEVO EQUIPO

El CNIO potencia la biología estructural con el programa de crio-microscopía para visualizar procesos implicados en cáncer

El Centro incorpora a Óscar Llorca para la puesta en marcha de un microscopio equipado con el detector de electrones con mayor velocidad de captura instalado en España

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Óscar Llorca (Tudela, Navarra; 1968) se doctoró en Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid. Óscar Llorca (Tudela, Navarra; 1968) se doctoró en Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid.

Cómo visualizar a escala atómica las moléculas implicadas en el desarrollo y la progresión del cáncer. Sobre esta materia –ciencia ficción hasta hace unos años– trabajará el investigador Óscar Llorca en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), al que se une para dirigir y potenciar el Programa de Biología Estructural.

El investigador colaborará estrechamente con otros Programas del Centro para aplicar revolucionarias técnicas de visualización molecular y contribuir así al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer.

Esta apuesta del CNIO se completa con la incorporación de dos nuevos grupos de investigación al Programa dirigido por Llorca: el de Iván Plaza-Menacho, unido recientemente al CNIO para investigar sobre proteínas del tipo quinasa involucradas en cáncer, y el de Rafael Fernández Leiro, que investigará la integridad del genoma.

Llorca, con cerca de 100 publicaciones científicas, algunas de ellas en las revistas más prestigiosas como Nature o Nature Structural & Molecular Biology, es un referente en el campo de la biología estructural. A lo largo de su carrera profesional ha conseguido visualizar la estructura de más de 40 complejos macromoleculares fundamentales para la vida, como proteínas reparadoras del ADN o componentes de la inmunidad innata.

Una de las características de las células del cáncer es la inestabilidad genómica, que provoca desórdenes en su material genético y que las células tumorales utilizan para crecer y expandirse por el organismo. A este caos se suman fallos en los procesos de reparación del ADN, cuyas vías de señalización también se encuentran alteradas en cáncer.

Proteínas PIKK

El trabajo de Llorca en el CNIO se dirigirá fundamentalmente al estudio estructural y funcional de estos procesos biológicos, poniendo especial atención en las proteínas PIKK –una familia de proteínas quinasa implicada en la compleja respuesta celular a los daños en el ADN– y moléculas asociadas como la chaperona Hsp90 -esenciales para el correcto funcionamiento de estas proteínas PIKK-.

En palabras del investigador, “ya son varios los compuestos que explotan los defectos en estas rutas de señalización y respuesta al daño en el ADN de las células cancerosas, que se encuentran en distintas fases de desarrollo y ensayos clínicos con pacientes. Los estudios de los mecanismos moleculares y estructurales de estas rutas tienen un gran interés académico, pero además son la base para poder diseñar nuevas aproximaciones terapéuticas”, y añade: “El desarrollo de inhibidores de PARP1 para pacientes con mutaciones en los genes BRCA es un buen ejemplo”.

El científico también estudiará, en colaboración con otros grupos del CNIO, la biología estructural de otros procesos como la duplicación del ADN o el mantenimiento de los telómeros durante la división celular. El entorno del CNIO favorecerá sinergias entre el Programa de Biología Estructural con otros grupos del CNIO para abordar el reto de comprender los mecanismos del cáncer desde una perspectiva multidisciplinar.

“Óscar Llorca es uno de los mejores biólogos estructurales de nuestro país, y estoy segura que pondrá al CNIO en el mapa de la mejor biología estructural en el contexto internacional. Estamos encantados de que se haya sumado a nuestro Centro para liderar uno de sus Programas de Investigación más ambiciosos y con más potencial de influir en el desarrollo de nuevas dianas contra el cáncer”, afirma Maria A. Blasco, Directora del CNIO.

Tecnología puntera en España

Con la llegada de Llorca, el CNIO incorporará una de las tecnologías más punteras para el estudio de la arquitectura y organización de las proteínas: la crio-microscopía electrónica (crio-ME). “Conocemos esta tecnología desde hace más de 30 años pero los últimos cuatro han representado una revolución gracias a la aparición de los detectores directos de electrones que nos están permitiendo visualizar a escala atómica procesos biológicos como nunca antes los habíamos visto”, declara el investigador.

Todo esto está incrementando de forma exponencial el uso de la crio-EM: en 2015 más de 180 estructuras fueron depositadas en el Electron Microscopy Data Bank. “Esta revolución tecnológica supone un cambio de paradigma en la forma de estudiar complejos procesos celulares, que ahora podemos visualizar a escala molecular y que va a redefinir conceptos y mecanismos sobre el funcionamiento de las células”.

El CNIO se suma con esta apuesta a otras instituciones nacionales e internacionales que también están adquiriendo estas nuevas tecnologías y avanzado equipamiento. La instrumentalización del CNIO contará con un detector directo de electrones capaz de capturar hasta 300 imágenes de alta resolución por segundo, un equipamiento único en España que pone a la vanguardia sus capacidades en el campo de la biología estructural.

Estas capacidades estarán especialmente adaptadas para determinar la estructura de complejos macromoleculares de pequeño tamaño, que son los de mayor relevancia para la comprensión de los mecanismos moleculares del cáncer.

Breve trayectoria de Óscar Llorca

Óscar Llorca (Tudela, Navarra; 1968) se doctoró en Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid. Después de realizar su estancia postdoctoral en el Institute of Cancer Research en Londres, se incorporó al Centro de Investigaciones Biológicas del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CIB-CSIC) para dirigir su propio grupo de investigación. Sus cerca de 100 publicaciones científicas suman más de 3.400 citaciones.

Ha ocupado la vicedirectoría del CIB-CISC, ha sido miembro de comités de evaluación del European Research Council (ERC) y miembro del Comité Científico Externo de la Unidad de Biofísica del CSIC/Universidad del País Vasco. Óscar Llorca es gestor del Programa de proyectos de investigación en Biología Molecular y Celular del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, y ha recibido importantes reconocimientos como el Premio Francisco Cobos a la Investigación Biomédica o el Bruker-Spanish Biophysical Society.

 

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