"Las bacterias se comunican y deciden si tienen quórum para hacer una infección"

A ver si lo entiendo, ¿ustedes se dedican a buscar determinadas cualidades en nanomateriales, diseñados a la carta, a los que luego buscan una aplicación biomédica?

Nosotros nos hemos pasado muchos años aprendiendo e intentando entender cómo crecen los nanomateriales y específicamente estos de oro que hacemos. Es un tema químico que a mí me apasiona y que es muy complicado, porque hay muchísimos parámetros que afectan a ese proceso químico, que consiste en una disolución: reducir iones de oro para formar un cristalito, que se tiene que quedar en dimensiones de millonésimas de milímetro y que tienen que ser todos iguales y estamos hablando de billones de ellos en un mililitro. Tienen que crecer todos al mismo tiempo, de la misma forma y hacia la misma geometría y nosotros nos hemos especializado en proponer métodos y mecanismos para formar partículas esféricas, en forma de palito, de estrella, de triangulito, de hexágono, etcétera.

¿Por qué es tan importante la forma cuando estamos hablando de cosas tan pequeñitas?

Es importante porque cuando decimos que en nanotecnología, el tamaño define las propiedades del material, la forma los define mucho más. Y en función del tamaño de la geometría, se puede definir el color de luz que se va a absorber y reflejar y eso afecta también a las posibles aplicaciones. Por ejemplo, si quisiéramos, que de momento no queremos, pero hay gente que lo hace: meter las partículas dentro del cuerpo para luego aplicar una terapia basada en luz, necesitamos que sea luz que penetre en el cuerpo lo más posible. Entonces, nosotros podemos ajustar la geometría, el tamaño y la forma de las nanopartículas, para que hagan esa función. Esto se puede hacer in vivo o in vitro, como nosotros.

“Podemos empezar a ver cómo las células tumorales se salen del núcleo y empiezan a invadir otros tejidos, como si fuera el inicio de la metástasis”

¿Dice que hay quien hace esto en personas?

En EEUU están haciendo ya ensayos clínicos de tratamiento de cáncer de próstata metiendo nanopartículas y radiando para calentar selectivamente la zona del tumor, matar células tumorales, sin afectar en la medida de lo posible a todo lo que hay alrededor, pero de momento son ensayos clínicos, aunque hay pacientes a quienes han tratado ya.

¿Satisfactorios?

Los que muestran son satisfactorios. Yo no sé más. Nosotros hemos desarrollado un método para reproducir in vitro la estructura de un tumor. Entonces, tenemos piezas de unos pocos milímetros que reproducen el núcleo del tumor donde están sobre todo las células tumorales todas agrupadas.

¿Hablamos de un tumor genérico? ¿Los hay?

No hay tumores genéricos. De hecho, tuvimos una reunión con gente de Onkologikoa hace poco y nos decían claramente, hay tantos tumores como pacientes.

¿Y por eso se va más a esa medicina personalizada?

Entonces, para llegar a eso hay que desarrollar todos los fármacos y hay que hacer todos los ensayos preclínicos, clínicos y eso se basa actualmente en ensayos con animales en la parte preclínica, y lo que nosotros querríamos es que nuestros modelos in vitro que intentan reproducir esa estructura compleja de tumor lo más fiable posible, pueda servir para sustituir parte de los ensayos preclínicos con animales. Es decir, que tengamos un modelo que sea lo suficiente fiable y podamos pasar directamente al animal siguiente de la etapa de ensayo o directamente al humano.

“En EEUU están haciendo ensayos clínicos de tratamiento de cáncer de próstata metiendo nanopartículas y radiando para calentar solo el tumor”

¿Qué tumores están trabajando?

De momento, hemos trabajado en cáncer de mama y hemos hecho un modelo de melanoma también. Lo que a mí me parece más espectacular es que en estos modelos, con los microscopios y las técnicas que tenemos, podemos empezar a ver cómo las células tumorales se salen del núcleo y empiezan a invadir el resto de tejido un poco como si fuese el inicio de la metástasis.

El inicio de la metástasis. ¿Se sabe por qué se produce y cuándo sí y cuándo no?

Estamos en una etapa muy temprana de la investigación. Lo que nosotros hacemos en uno de los modelos es, con nanopartículas, ponerles un marcaje que nos da la ventaja de que la señal es muy intensa y estable a tiempos largos y además podemos hacer tantos códigos como queramos. Estamos empezando a aplicar técnicas de Inteligencia Artificial para hacer análisis de datos. Y ya hemos publicado el primer trabajo en ese sentido.

“Es imprescindible darle una gran prioridad a las infecciones; las bacterias nos dan muchos problemas ya y nos darán muchísimos más”

¿Qué puede hacer la Inteligencia Artificial en este campo?

Primero los entrenas con miles de resultados, y eso se lo aprende, y con lo que le das, luego te saca la distribución más probable de los códigos que le has dado inicialmente.

¿Cuándo os dais cuenta de que la IA es una herramienta de trabajo con unas posibilidades importantes?

Hace no muchos años. Este proyecto se aprobó en octubre de 2018 y ahí ya habíamos propuesta la posibilidad de aplicar estas técnicas que ya se conocían para tratamiento de datos, para hacer esta mejora del tratamiento, y nos ha llevado unos cuántos años el llegar a decidir que teníamos la situación adecuada para empezar a aprender esto y a implementarlo en nuestro trabajo. Y ahí las células tumorales lo hacen distinto de las células sanas, y entonces si se puede detectar ese metabolismo muy alterado, primero puedes saber que está pasando algo que puede ser cáncer; y segundo, intentar ver qué tratamiento puedes hacer.

Para eso habría que hacer screening masivos estilo cáncer de colon. ¿Es eso posible?

Hay un término que ya se empieza a utilizar, que es la biopsia líquida, y es en lugar de pinchar y extraer un trozo de tumor, intentar hacerlo en sangre. El camino sería ese. Si quieres hacer un screening amplio, claramente, igual que se está haciendo con el cáncer de colon y el de próstata. Pero el objetivo principal es que con estos modelos que hacemos in vitro, lo que se puede observar ahí, puede ser extrapolable a lo que pasa en el paciente.

¿Expectativas?

Hemos estado presentando otra solicitud para el ERC, European Research Council, para hacer una extensión del desarrollo que ya hemos hecho inicial, de cara a un producto comercial de ese tipo, para que las farmacéuticas puedan tener acceso a este tipo de modelos.

Con tanto avance, ¿hay algo que le sorprenda hoy en día?

A mí sorprende todo. Mira, yo soy director de una de las revistas importantes de nanotecnología (ACS Nano) y también soy asesor de la revista Science, y es verdad que la gente es impresionante. Yo ya sabía que estábamos a buen nivel, pero hay gente que es espectacular.

¿Algún ejemplo?

Mira (arranca el ordenador y nos muestra una forma geométrica). ¿Ves esta pieza? Esto sería una diezmillonésima de metro. Un metro dividido entre diez millones. Bueno, entonces, aquí vemos partículas con puntas, pero lo vemos en dos dimensiones y no sabemos esa tercera dimensión qué ofrece y cada uno además tiene un color distinto. Con microscopía electrónica lo ves en tres dimensiones y con resolución atómica; puedes ver la posición de cada átomo y el tener acceso a esto nos da una ventaja competitiva enorme a la hora de seguir desarrollando técnicas. Podemos saber que lo que hemos usado como semilla para crecer la geometría que queríamos, está colocado en el centro, porque podría haber estado en un extremo y tener unas propiedades distintas a las que pretendemos.

“Nos ha llevado unos años, pero estamos empezando a aplicar técnicas de Inteligencia Artificial para hacer análisis de datos”

¿El cáncer es quizá, si atendemos a las prevalencias, el gran reto de la humanidad a día de hoy?

Ahora yo creo que es imprescindible darle una gran prioridad a las enfermedades infecciosas. Las bacterias nos van a dar muchísimos problemas. Ya no están dando y nos van a dar muchos más. Y los virus ya lo hemos visto. Pero las infecciones son cada vez más severas.

Han trabajado también en esta línea en bioMagune?

Lo que nosotros hacíamos con nanopartículas era intentar escuchar a las bacterias, de una forma parecida a lo que hacemos ahora con el cáncer. Las bacterias utilizan también el metabolismo para comunicarse; entonces, segregan unos tipos de moléculas que son diferentes en función de la familia bacteriana y luego tienen unas proteínas en sus membranas, que reconocen esas moléculas y eso les sirve para decidir qué acciones van a tomar. Si van a formar una infección o no. Es bioquímica. Igual que en los foros de las reuniones, las bacterias deciden si tienen quórum para hacer alguna cosa o tienen que hacer otra.

Tranquilíceme con esto de las infecciones. ¿Llegaremos a ser eficientes en su control?

Tenemos que buscar la forma. Ya es una prioridad, pero es que tiene que haber acciones específicas para esto, yo creo que es imprescindible.