Investigadores del CBIB UNAB obtienen fondo de Exploración ANID para proyecto que promete innovaciones médicas y biológicas

Un financiamiento de $288 millones de pesos es el que otorgó la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) al proyecto “Desarrollo de nuevas sondas fototérmicas: calentamiento de precisión para análisis avanzado de proteínas e innovaciones médicas” en el concurso Proyectos de Exploración ANID 2024.

La iniciativa, que propone el estudio de proteínas mediante una innovadora tecnología, es liderada por la investigadora Yorley Duarte, junto al investigador Ignacio Díaz como director alterno, ambos del Centro de Bioinformática y Biología Integrativa de la Universidad Andrés Bello (CBIB UNAB).

“Obtener fondos de Exploración ANID es una gran validación para nosotros como investigadores. Nos permite seguir adelante con un proyecto que tiene el potencial de abrir nuevas fronteras en ciencia y medicina”, señala Yorley Duarte.

Asimismo, Ignacio Díaz agrega que esta adjudicación es un importante respaldo. “Nos impulsa a trabajar en algo realmente innovador, y nos da los recursos para explorar a fondo en áreas que podrían beneficiar a la sociedad”.

Esta iniciativa además se perfila como un motor para la formación de talento en ciencia y tecnología. Durante sus tres años de ejecución, contempla la participación de estudiantes de pre y postgrado, así como el fortalecimiento de la colaboración internacional que mantiene UNAB con la Universidad de Manitoba en Canadá.

Tecnología fototérmica de precisión

El proyecto de investigación propone desarrollar una nueva generación de sondas fototérmicas que permitan estudiar fenómenos a nanoescala, en la estructura de proteínas, y así abordar problemas biomédicos.

La tecnología de estas sondas fototérmicas se basa en fenómenos físicos que suceden en el azuleno y el azobenceno, inducidos por irradiación con fotones. “El azuleno y el azobenceno son moléculas que tienen propiedades especiales: reaccionan a la luz de forma controlada. El azuleno, por ejemplo, produce calor cuando absorbe luz, mientras que el azobenceno cambia su forma con luz, además de generar calor. Estas características los convierten en herramientas ideales para estudiar proteínas con mucha precisión, utilizando luz”, explica Duarte.

La sonda opera adosada a una proteína que, al activarse con luz, genera calor en puntos muy pequeños. “Es como si quisiéramos calentar una sola letra en una página sin afectar al resto del papel. Así podemos observar cómo la proteína responde o cambia al aplicarle calor de manera controlada, permitiendo estudiar su mecanismo y posibles aplicaciones terapéuticas”, agrega la directora del programa.

El proyecto de investigación utilizará el equipo Patchliner, que posee tecnología única en Latinoamérica, y que fue adjudicado a la Universidad Andrés Bello en el Concurso de Equipamiento Científico y Tecnológico Mediano FONDEQUIP 2023, de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). El eqiupo permite realizar experimentos electrofisiológicos de forma completamente automatizada agilizando significativamente el proceso.

“En el contexto de nuestro proyecto, el Patchliner nos permitirá evaluar de manera precisa y automatizada cómo reaccionan las proteínas -particularmente canales iónicos de interés biomédico- cuando el azuleno y el azobenceno se activan con luz”, agrega Ignacio Díaz.

Impacto biomédico

El estudio de proteínas utilizando sondas fototérmicas promete avances fundamentales en la biología estructural y la biomedicina, así como también el potencial de desarrollar nuevas herramientas terapéuticas con un impacto significativo en la calidad de vida de las personas.

“Su aplicación permitiría manipular térmicamente cualquier proteína y monitorear su actividad en tiempo real, lo que tiene implicaciones inmediatas en biología celular. Además, podría facilitar la degradación de proteínas acumuladas anormalmente, como los péptidos amiloides en patologías neurodegenerativas, sirviendo como un trampolín para desarrollar modelos terapéuticos para varias enfermedades”, explica Yorley Duarte, refiriéndose a patologías como el Alzheimer y el Parkinson.

Asimismo, en el contexto de la terapia fototérmica para el cáncer, este proyecto podría revolucionar los métodos actuales al permitir una mayor selectividad en la destrucción de células cancerosas, minimizando el daño a tejidos sanos y ofreciendo tratamientos más efectivos y menos invasivos.

“Lo que más destacamos es el potencial innovador de este proyecto; y este es solo el comienzo. Los avances que logremos podrían aplicarse en muchas áreas. Nuestro objetivo es aportar, a largo plazo, tanto al conocimiento científico como al desarrollo de herramientas terapéuticas en biomedicina”, concluye Dïaz.