A l’esquerra, Juan Carlos Martínez, científic de la línia de feix de llum NCD-SWEET del Sincrotró ALBA; Daniel Lucena i Juan Estévez, investigadors del grup d'agents estabilitzants de microtúbuls del Centre d’Investigacions Biològiques Margarita Salas (CIB-CSIC). A la dreta, Ana Joanquina Pérez-Berná, investigadora de la línia de llum MISTRAL, durant un experiment analitzant cèl·lules infectades per SARS-CoV-2.
Cerdanyola del Vallès, 7 d’abril del 2020.
Investigar en temps de pandèmia
L’impacte que ha tingut la pandèmia de la COVID-19 en la recerca ha estat cabdal, traslladant esforços i adaptant noves línies d’investigació, amb l’objectiu de conèixer millor el funcionament del virus i trobar nous tractaments o vacunes.
El Sincrotró ALBA va obrir un mode d’accés ràpid a les seves instal·lacions l’abril de 2020 per realitzar experiments relacionats amb investigacions dedicades al virus SARS-CoV-2. Paral·lelament, i amb l’objectiu de no aturar la recerca, es va optimitzar l’anàlisi de mostres en remot, sobretot a la línia de llum dedicada a la cristal·lografia de macromolècules, i es va proveir un servei d’anàlisi i d’enviament de mostres per correu per recuperar altres experiments cancel·lats durant el període de confinament. A finals de 2020, s’havien realitzat el 98% del número d’experiments previstos durant l’any, tot i les restriccions imposades.
Llum de sincrotró contra la COVID-19
Al Sincrotró ALBA s’han dut a terme una quinzena d’experiments via accés regular i especial per estudiar la COVID-19 i encara han d’arribar-ne més procedents de la darrera convocatòria de propostes d’experiments, tant de grups internacionals com procedents de diferents punts del territori espanyol.
Tot i que la majoria són de grups de l’àmbit públic o acadèmic, cal mencionar que el primer experiment dedicat va ser el d’una indústria nord-americana que analitzava diverses formes de bloquejar el procés d’infecció del SARS-CoV-2.
La majoria dels experiments vinculats a la COVID-19 encara es troben en una fase que no autoritza la difusió de les primeres troballes. Així i tot, es coneix el treball del grup d'agents estabilitzants de microtúbuls del Centre d'Investigacions Biològiques Margarita Salas (CIB-CSIC) i que ha estudiat, en la línia NCD-SWEET, el possible efecte d’un fàrmac antitumoral d’ús clínic que actua sobre el cicle vital del coronavirus SARS-CoV-2 i n’interromp el transport i replicació. També cal mencionar la recerca de Pablo Gastaminza. Del departament de Biologia Molecular i Cel·lular del Centre Nacional de Biotecnologia (CNB-CSIC), que en col·laboració amb la investigadora de la línia de llum MISTRAL del Sincrotró ALBA, Ana Joaquina Pérez-Berná, està analitzant actualment les imatges tridimensionals de cèl·lules infectades pel virus. Aquesta informació obrirà la porta a nous tractaments contra la malaltia. En l’àmbit de la cristal·lografia de proteïnes, hi ha diversos grups del CSIC i d’altres institucions internacionals que han utilitzat les instal·lacions del Sincrotró ALBA per resoldre l’estructura de diverses proteïnes relacionades amb la COVID-19. Aquí es poden veure les notícies publicades pel Sincrotró ALBA sobre COVID-19.
De les 8 línies de llum operatives, les que han acollit experiments d’aquest tipus són les emprades en l’àmbit de les biociències XALOC, MISTRAL i NCD-SWEET. Cadascuna, juntament amb les tècniques que concedeixen, brinda una manera particular d’investigar, d’aproximar les recerques i d’analitzar-ne les dades. XALOC, especialitzada en la cristal·lografia macromolecular, proporciona als grups de biologia estructural una eina per observar amb raigs X d’alta energia estructures de macromolècules i complexos. MISTRAL, sobre microscòpia de raigs X tous, ofereix la possibilitat d’obtenir nanotomografies de material biològic i imatges espectroscòpiques i en tres dimensions de cèl·lules senceres en condicions molt properes al seu estat natural. NCD-SWEET proporcionatècniques de difracció no cristal·lina que faciliten informació estructural, dinàmica i organitzacional de grans conjunts moleculars com polímers, col·loides, proteïnes, i fibres. És polivalent per als camps de la medicina, biologia, química, física, ciències i materials arqueològics, ambientals i de la conservació.
Altres desafiaments en l’àmbit de la salut
A banda de la COVID-19, el Sincrotró ALBA ha acollit experiments d’altres àmbits biomèdics. Per exemple, s’han fet avenços per saber com funciona una eina optogenètica, per percebre com els taxans, fàrmacs antitumorals, modulen els microtúbuls de les cèl·lules i per valorar la tricina en el tractament del càncer de pell basat en cisplatí. També s’ha descobert un mecanisme estructural involucrat en la conjugació bacteriana, se n’han obtingut imatges de com es mouen els compostos anticancerígens a l’interior de les cèl·lules, o s’ha pogut copsar el potencial anticoagulant de la mosca tse-tse per desenvolupar nous fàrmacs –servibles també per a pacients amb símptomes avançats de COVID-19–. La llum de sincrotró també ha estat clau en la determinació de la proteïna CCT en el control de la formació de la sinapsi immune, el desenvolupament d’un nou mètode per visualitzar cèl·lules de forma no invasiva que revela l’estructura de gotes lipídiques així com per estudiar la distròfia muscular. Un 30% del total d’experiments realitzats al Sincrotró ALBA es destinen a l’estudi de les ciències de la vida.
La trajectòria d’una dècada de recerca a l’ALBA ha permès contribuir a l’enteniment de l’estructura molecular dels coronavirus i els seus mecanismes d’infecció de cèl·lules sanes. Sense cap mena de dubte, el seu paper seguirà sent clau en l’àmbit de la salut amb el projecte de renovació ALBA II.
