Ciencia

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INVESTIGACIÓN

La bióloga leonesa que pondrá fin al cáncer de mama

Pilar de la Puente dirige un proyecto revolucionario de medicina personalizada en el Sanford Research

La investigadora leonesa Pilar de la Puente comenzó su carrera en el Banco de Tejidos de León – Sanford Research

CRISTINA FANJUL/DIARIO DE LEÓN
08/10/2018

La leonesa Pilar de la Puente es una de las investigadores con más reconocimiento a nivel internacional a pesar de su apabullante juventud. Tras finalizar su tesis doctoral, viajó hasta la Universidad de Washington, una de las instituciones que lideran la investigación mundial. Ahora, Pilar dirige un equipo en el Sanford Research (Dakota del Sur) que crea modelos en 3D de los tumores cancerígenos con el fin de anticiparse a su capacidad letal y descubrir la mejor manera de acabar con ellos.

Ha conseguido demostrar que cuando se quiere, se puede. A pesar de su juventud, lidera uno de los equipos científicos que más esperanzas aporta a los enfermos de cáncer. Pilar de la Puente ha conseguido generar las condiciones para analizar cuál será la evolución de un tumor cancerígeno de mama a través de un proyecto que logra capturar, aislar y monitorizar el denominado TME, que se traduce como microambiente tumoral e incluye las células tumorales, la matriz extracelular (que es donde las células se encuentran localizadas) y un componente estromal. «En concreto este componente estromal esta compuesto de fibroblastos, células de los vasos sanguíneos, células inmunes, factores de crecimiento, y otras señales que pueden representar hasta el 80% de un tumor», manifiesta Pilar de la Puente. La científica, bióloga de formación, precisa que cada día está mas reconocido el importante papel que juega el TME como regulador de la progresión de esta enfermedad y contribuye de manera sobresaliente en la resistencia a fármacos. «En concreto, la relación entre el componente tumoral y estromal se ha utilizado como marcador de pronóstico, con mayor componente estromal, peor prognosis y mayor riesgo de recaída», añade.
Pilar de la Puente se dio cuenta de que el principal problema que suele tener la investigación contra el cáncer reside en los tipos de cultivos que se utilizan, que fallan en recrear todos estos complejos componentes del TME. «Lo más normal es que los laboratorios usen modelos en los que sólo las células tumorales son incluidas en una superficie plástica. En este casos estos cultivos llamados 2D, no incorporan los componentes estromales, ni la matriz, ni ninguna señal del TME», incide, al tiempo que subraya que a este problema hay que añadir que los tumores son estructuras mas complejas con tridimensionalidad.

Esta tridimensionalidad fue la que le dio la pista a la investigadora leonesa. En suinvestigación, utiliza cultivos 3D que incorporan no sólo las células tumorales, sino también las estromales y la matriz, todo en un modelo personalizado hecho con todos los materiales derivados del propio paciente, sin incluir ningún componente exógeno. Es precisamente en esto en lo que el laboratorio dirigido por la leonesa se diferencia de las investigaciones de otros modelos 3D, creados con componentes sintéticos o prefabricados. «Como te puedes imaginar al incluir otros componentes, es difícil predecir si esto produce un efecto y cambia la manera en la que las células se comportarían en condiciones normales», explica.

Una investigación única
Por eso, Pilar de la Puente, puso en marcha un modelo de investigación inédito ycreó modelos 3D en el laboratorio con el tamaño y forma a su antojo. «Se parecen a una gelatina, que tiene tridimensionalidad y se adapta a la forma del recipiente en el que lo incluyas antes de que se forme. En nuestro caso trabajamos con cultivos 3D muy pequeños (100mm^3) para poder crear muchas muestras del TME del mismo paciente y poder cribar muchos fármacos u otras condiciones con alto rendimiento», manifiesta.
Los modelos 3D para cáncer están formados con la sangre del propio paciente, que contiene proteínas que normalmente se encuentran en la matriz del TME, y factores de crecimiento y otras señales del enfermo con cáncer. A partir de esa muestra de sangre, el equipo liderado por Pilar de la Puente es capaz de crear estos cultivos 3D en el laboratorio incorporando las células tumorales y del TME que se extraen de una biopsia del mismo paciente. Es decir, todos los materiales son derivados del mismo enfermo, lo que permite crear estos micro-TME para cribar fármacos o entender mejor el papel de los componentes del TME.
Pero ¿cómo funcionan los modelos 3D? Estos ‘memes’ biológicos están formados de la sangre del propio paciente, que contiene proteínas que normalmente encontramos en la matriz del TME, así como de factores de crecimiento y otras señales del paciente con cáncer.

La curación
La expectativa inicial es poder demostrar que estos modelos 3D son capaces de recrear el TME de cada paciente con cáncer de mama y que eso facilite la predicción de la respuesta a fármacos de forma rápida. «El primer paso es comprobar que retrospectivamente podemos predecir las respuestas vistas en pacientes que fueron expuestos a determinadas terapias, pero el objetivo final es poder saber a que fármaco cada paciente muestra una mayor respuesta en estos modelos para poder guiar la decisión del médico, qué terapia es la más aconsejada para cada paciente», manifiesta Pilar. Añade que en vez de dar terapias a los pacientes sin saber si van a funcionar, los oncólogos tendrán una demostración inicial en la que basar nuestra decisión, puesto que han sido capaces de detectar una respuesta al fármaco en las células del paciente en el modelo. «También queremos poder entender en profundidad cuál es el papel que juegan los diferentes componentes del TME para buscar formas de romper esas conexiones y conseguir poner fin a la enfermedad».
El equipo de investigación que lidera Pilar de la Puente recolectará alrededor de 150 muestras de pacientes con cáncer de mama durante los próximos tres años para realizar todos estos estudios. «En este plazo seremos capaces de demostrar la viabilidad del modelo para medicina personalizada. El siguiente nivel seria empezar un ensayo clínico para poder predecir las terapias que los pacientes reciben. Al mismo tiempo, mi laboratorio va a trabajar en expandir estos estudios a otros tumores sólidos», explica.

Inmunoterapia
Pilar es optimista y ve grandes avances, caso de la inmunoterapia. Para esta científica, algunos de los problemas fundamentales a los que se enfrenta la investigación es conseguir con el paciente no sufra una recaída, un caso en el que resulta sobresaliente el papel del TME: «Estas células premalignas están ahí esperando para activar a las pocas células tumorales que sobrevivieron a la terapia. Necesitamos entender mejor este mecanismo para poder prevenirlo», señala.

Por esta razón, su trabajo resulta muy esperanzador, porque su objetivo se centra en entender la naturaleza del cáncer desde otro punto de vista, enfocando el trabajo no tanto en las células tumorales como en las células accesorias y otros componentes que ayudan al cáncer en muchas ocasiones a ser más agresivo y resistente a los fármacos. «Cuando seamos capaces de entender estos mecanismos seremos capaces de buscar nuevas formas de romper esas interacciones para atacar el cáncer de forma mas efectiva».

Complicaciones
Sin embargo, no es ajena a los problemas a los que se enfrenta. Y es que ella misma es consciente de que el TME resulta tan complicado por varias razones. Para empezar, Pilar lamenta que la mayor parte de la investigación se ha preocupado de atacar a las células tumorales, considerando que el microambiente tumoral no jugaba ningún papel en cáncer. Sin embargo, incide en que el TME está compuesto de muchos componentes y aún se desconoce si todos juegan un papel importante o hay algún componente mas importante que otro. Es el caso de las células inmunes, que son parte de este TME y cuyo papel fundamental ya se está conociendo. «Además, la recreación de este TME ha sido complicada sin modelos adecuados. Mi laboratorio trabaja en intentar probar que el microambiente tumoral no debería ser considerado como el microambiente de un paciente sano, sino que hay que hablar de un microambiente premaligno, por lo que las terapias tendrían que intentar romper las interacciones de este TME con las células tumorales además de atacar las células tumorales», precisa la científica.

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Tecnología

Un ‘hacker’ leonés encuentra fallos de seguridad en centrales nucleares de todo el mundo

ileon.com  | 07/07/2017

A sus 35 años, Rubén Santamarta presentará en Estados Unidos un ‘agujero’ por el que los posibles atacantes de centrales nucleares pueden simular fugas radioactivas, causando el caos, o impedir que las reales sean detectadas.

hacker leonés Rubén Santamarta
El leonés Rubén Santamarta en una conferencia en León

Uno de los más reconocidos ‘hackers’ españoles, el joven leonés Rubén Santamarta, de apenas 35 años de edad y que actualmente es el ‘Principal Security Consultant’ de la compañía IOActive, ha vuelto a saltar a la actualidad de la ciberseguridad por el descubrimiento de un relevante fallo de seguridad que al parecer afecta a todas las centrales nucleares del mundo, también a las cinco españolas que permanecen en activo.

Se trata de un descubrimiento muy relevante, y destacado a nivel nacional por la sección tecnológica de El Confidencial bajo el nombre de Teknautas, ya que ese fallo permitiría a posibles asaltantes en la red entrar en los sistemas de las centrales nucleares para simular fugas radioactivas como si fueran reales, causando el lógico caos, o incluso impedir que las fugas reales puedan ser detectadas, lo que no es menos grave.

Santamarta colabora ahora con el Centro Nacional para la Protección de Infraestructuras Críticas (CNPIC), que depende del Ministerio de Interior), así como con el Instituto Nacional de Ciberseguridad (Incibe, dependiente del Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital, que tiene una de sus sedes precisamente en León) para comenzar a informar a las centrales españolas que se ven afectadas por este ‘agujero’ de seguridad.

Todos los detalles técnicos de este descubrimiento serán revelados por primera vez a finales de este mes en un importante foro internacional que tendrá lugar en Las Vegas (Estados Unidos), bajo el nombre de Black Hat. Allí, este joven ‘hacker’ reconvertido en experto mundial explicará que en el fundamento de este mismo error de vulnerabilidad podría verse igualmente afectadas “infraestructuras críticas como puertos marítimos, fronteras e incluso hospitales”, los cuales “están equipados con dispositivos de monitorización de la radiación, para detectar y prevenir peligros que van desde el contrabando de materiales nucleares hasta la contaminación por radiación”.

Santamarta fue una de las estrellas del pasado Cybercamp celebrado en León, su provincia de nacimiento, en 2016, cuando ofreció una charla titulada ‘I+D, investigación y desahogo’ basada en uno de sus más sonoros descubrimientos: la enorme vulnerabilidad para acceder al sensible ‘firmware’ de los sistemas de los aviones a través simplemente de los sistemas de entretenimiento de las aeronaves de prácticamente todas las compañías, es decir, un simple monitor de reproducción de vídeo. Un descubrimiento que ya le otorgó fama internacional.

 

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Ciencia

Un científico leonés descubre el antimoneno, nuevo material para los dispositivos del futuro

ileon.com / agencia Sinc | 20/09/2016 – 14:01h.

Pablo Ares, de Ponferrada, destaca la importancia del hallazgo de este material bidimensional derivado del antimonio por su estabilidad en condiciones ambiente -e incluso sumergido en agua- y su estructura electrónica con un gap adecuado para aplicaciones optoelectrónicas.

http://www.ileon.com/ciencia/066422/un-cientifico-leones-descubre-el-antimoneno-nuevo-material-para-los-dispositivos-del-futuro

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), el Instituto de Física de la Materia Condensada (IFIMAC) y el Instituto IMDEA Nanociencia han conseguido aislar por primera vez un material bidimensional denominado antimoneno, un nuevo alótropo o estructura molecular del antimonio formado por una lámina de un átomo de espesor.

El trabajo, publicado en Advanced Materials, demuestra la estabilidad del antimoneno no solo en condiciones ambiente, sino incluso sumergido en agua.

“Numerosos cálculos teóricos previos, así como los nuevos realizados en nuestro trabajo en los que se simulan condiciones atmosféricas, predicen la existencia de un gap electrónico que indicaría que este nuevo material sería adecuado para aplicaciones electrónicas”, afirma Pablo Ares, investigador leonés de la UAM y primer firmante del trabajo.

El antimoneno es probablemente uno de los miembros más atractivos de la comunidad de materiales bidimensionales

“Estos resultados abren la puerta a un nuevo campo de estudio en antimoneno, probablemente uno de los miembros más atractivos de la comunidad de materiales bidimensionales”, añade el investigador.

Hasta la fecha, solo se habían aislado de forma micromecánica dos variedades bidimensionales formadas por un solo elemento: el grafeno y el fosforeno.

Materiales bidimensionales y gap electrónico

El extraordinario éxito del grafeno y sus numerosas aplicaciones potenciales han originado la aparición de una nueva familia de materiales bidimensionales. Sin embargo, a pesar de sus muchas virtudes, el grafeno también tiene algunos inconvenientes.

Uno de ellos es que no tiene gap electrónico, característico de los semiconductores, lo que limita su uso en algunas aplicaciones. Otro material que está generando muchas expectativas en su forma bidimensional es el fósforo negro, una variedad laminar del fósforo, ya que presenta un valor de gap adecuado para dichas aplicaciones. Sin embargo, el fósforo negro manifiesta una gran reactividad en condiciones ambientales.

“Las láminas de este material son higroscópicas, es decir, tienden a absorber agua de la humedad del aire. El contacto con el agua absorbida degrada el fósforo negro, cambiando sus propiedades tanto morfológicas como eléctricas en periodos de tan sólo unas pocas horas”, explica Ares.

El antimonio, elemento que se encuentra situado por debajo del fósforo en el mismo grupo del sistema periódico, presenta un tono brillante gris plateado y una estructura laminar con similitudes a la del fósforo negro, pero no resulta ser higroscópico en su forma más habitual. Estudios teóricos apuntan a que el antimoneno posee una estructura electrónica con un gap que también es parecido al del fósforo negro, adecuado para aplicaciones optoelectrónicas.

Como han demostrado los investigadores de la UAM, se pueden aislar láminas de antimonio de unos pocos átomos de espesor, llegando incluso hasta láminas de una sola capa atómica que son estables en condiciones ambiente. Este es solo el comienzo. Todavía queda mucho trabajo para que este material pueda aparecer en futuros dispositivos electrónicos.

NÚMEROS 1

Científicos excelentes

Diez investigadores de la ULE están en la lista de los más relevantes de España, un ránking que mide el impacto de sus publicaciones

http://www.diariodeleon.es/noticias/leon/cientificos-excelentes_1041079.html

CARMEN TAPIA | LEÓN
25/01/2016

Noticias relacionadas

Diez investigadores de la Universidad de León aparecen en el webcindario, una página elaborada por Fecylt (Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología) que mide el nivel h, un indicador que evalua el impacto de las investigaciones científicas. El impacto se mide por el número de veces que un científico es citado por sus colegas una vez publicada su investigación. Aunque puede haber más, el webcindario de 2015 cerró con el nombre de diez científicos que trabajan en la Universidad de León, siete en el campo de investigación de la Agricultura y Veterinaria, uno en Biología, uno en el área de Ciencias de la Salud y uno en Ingeniería. En la lista aparecen Secundino López, Juan José Arranz, Carlos Gonzalo Abascal, María José Ranilla, Reyes Tárrega, Juan Antonio Carriedo González, Luis Fernando de la Fuente, Juan Francisco Martín Martín, Luis Anel Rodríguez y Antonio Morán. Aunque su trabajo no se desarrolla en León, el científico leonés Carlos Martínez aparece en el primer puesto de la lista por Madrid en el campo de Ciencias de la Salud.

El índice h es un indicador de impacto y productividad en investigación propuesto por Hirsch (EE.UU., 2005) que está aceptado por la comunidad científica. La lista se hace con los autores que tienen un mayor número de citas (índice h) de sus trabajos publicados (artículos) a nivel mundial, teniendo en cuenta el campo en que trabajan para corregir las diferencias existentes entre los distintos campos. El índice Fh de investigador pondera el índice h individual con la media de los índices h de otros investigadores de la base de datos.