iSenseDNA: gaixotasun neurodegeneratiboen ondorengo aldaketa molekularrak denbora errealean detektatzeko nanosentsoreak
Parkinsona bezalako gaixotasunetan inplikatutako proteinak nola aldatzen diren ulertzea da biomedikuntzaren erronka handienetako bat. Patologia konplexu asko funtsezko molekuletako egiturazko alterazio txikiekin hasten dira, baina garaiz detektatzea eta haien portaera ulertzea lehen mailako zailtasun zientifikoa da oraindik.
Helburu horrekin sortu zen iSenseDNA, CIC biomaGUNEk parte hartzen duen proiektu europarra, aldaketa molekular ia hautemanezin horiek denbora errealean detektatzeko gai diren nanosentsoreen belaunaldi berri bat garatzea helburu duena. Ekimena Europako Batzordeak finantzatzen du European Innovation Council (EIC) Pathfinder Open programaren bidez, Europan merkatu berriak irekitzeko potentziala duten teknologia disruptiboak sustatzeko helburua duena.
Proiektua 2022ko urrian hasi zen, 3 milioi euroko finantziazioa du eta Europako bederatzi erakunde biltzen ditu. CIC biomaGUNEz gain, honako hauek osatzen dute partzuergoa: Padovako Unibertsitateko (Italia) Kimikako Departamentuak, Umeåko Unibertsitateko (Suedia) Umu Taldeak, Italiako Ikerketa Kontseilu Nazionaleko (CNR) bi ikerketa-taldek, OrganoTherapeutic oinarri teknologikoko ETEak eta Europa eta mundu mailako abangoardiako bi azpiegiturek: DESYk, Hanburgon (Alemania) kokatutako azeleragailu eta fotoien zientzian mundu mailan liderra den zentroetako batek, eta Europako Sinkrotroiak (ESRF). Hori guztia Uppsala Unibertsitateko (Suedia) biokimika konputazionaleko taldeak koordinatzen du.
iSenseDNAren proposamena “arrisku handiko” erronka zientifiko batetik abiatzen da, Aitziber Cortajarena ikertzaile eta irakaslearen arabera, CIC biomaGUNEk iSenseDNAn egiten duen lana burutzen duena: proteinen “konformazio-dinamika” delakoa ulertzea, hau da, molekula horiek izaten dituzten forma-aldaketa txikiak ulertzea, eta molekula horien funtzio biologikoa edo gaixotasun batean duten inplikazioa zehaztea.
“Erronka zientifiko horri irtenbidea emateko, iSenseDNA proiektuak hurrengo belaunaldiko nanobiodetekziorako teknologia iraultzaile bat diseinatzea proposatzen du, xede-molekulen denbora errealeko konformazio-aldaketekiko sentikorra, eta egitura molekularra zuzenean haren funtzio biologikoarekin lotzea”, azaldu du Cortajarenak. Ondoren, sistema hori sentsore txiki batean integratzea da asmoa, prozesu biologiko konplexuak zehaztasun handiz aztertu ahal izateko, bai ikerketa biomedikorako, bai diagnostiko aurreraturako eta terapia eraginkorragoak garatzeko tresna berriak erraztuz.
CIC biomaGUNEren eginkizuna
Nazioarteko partzuergo horren barruan, CIC biomaGUNEk funtzio bereziki garrantzitsua betetzen du. Cortajarena buru duen Nanoteknologia Biomolekularreko taldeak zuzenean parte hartzen du nanotransduktore horien garapenean.
“Horretarako, taldeak, alde batetik, xede-molekulak espezifikoki ezagutu ditzaketen DNA sekuentziak diseinatu eta sortuko ditu, baita horiek nanotransduktoreetan integratu ere. Bestalde, nanotransduktore horiek sortzeko “nahieran” DNA superbiribilkatzeko gai diren entzimak garatuko ditu. Halaber, taldeak teknologia modu esperimentalean baliozkotzeko behar diren xede-molekulak sortuko ditu”, azaldu du Cortajarenak.
Orain arte, emaitzek erakutsi dute planteamenduaren bideragarritasuna. Taldeak DNA sekuentziak lortu ditu, α-sinukleina espezifikoki ezagutzeko gai direnak. Proteina hori gaixotasun neurodegeneratiboekin estuki lotuta dago, hala nola Parkinsonarekin. Gainera, laborategian α-sinukleina sintetikoa sortu da, eta, horri esker, esperimentalki egiaztatu ahal izan da garatutako sentsoreek molekula hori identifika dezaketela. Funtsezko lehen urratsa da patologia desberdinetarako garrantzitsuak diren proteinetan konformazio-aldaketak detektatzeko gai den teknologia baterantz aurrera egiteko.
Hurrengo urratsetan, nanotransduktore horiek xede-molekula ezagutzeaz gain, erantzun espektroskopiko detektagarria sortzen dutela frogatuko da. Ondoren, partzuergoak teknologia baliozkotuko du sistema konplexuagoetan, hala nola organoideetan —laborategian gaixotasunak erreproduzitzen dituzten eredu biologikoak—, eta pazienteen lagin biologikoetan aplika daitekeen aztertuko du.
Plataforma hau gaixotasunak jatorri molekularretik aztertzeko, diagnostiko goiztiarra hobetzeko eta terapia eraginkorragoak errazteko tresna berri bihurtzea da azken helburua. iSenseDNArekin, CIC biomaGUNEk indartu egiten du abangoardiako ikerketa biomedikoan duen eginkizuna eta abangoardiako zientzia osasunean benetako eragina duten soluzio bihurtzeko duen gaitasuna.
SPRI Taldeak euskal enpresen I+G bultzatzen du tresnekin, aktiboekin, laguntzekin, lantalde eta aliantzekin, ikerketa sustatzeko eta teknologia berriak sortzeko. Elkartek, Emaitek edo Hazitek bezalako I+Grako laguntza programak kontsulta itzazu.
