Immunologia, transversalitat i talent, les bases del CaixaResearch Institute

Situar la immunologia al centre, potenciar les oportunitats que sorgeixen en connectar disciplines d’investigació biomèdica i atraure talent científic. Sobre aquestes bases es construeix el CaixaResearch Institute, nou centre impulsat per la Fundación ”la Caixa” que aposta per una ciència transversal, connectada amb la clínica i orientada a transformar el coneixement en solucions per a la societat.

Durant anys, la investigació biomèdica s’ha organitzat a l’entorn de malalties concretes, un enfocament que ha impulsat grans avenços, però que també ha compartimentat preguntes comunes entre disciplines que no sempre han sabut dialogar. El CaixaResearch Institute neix per potenciar les oportunitats que sorgeixen en connectar disciplines i proposa la immunologia com a llenguatge comú per estudiar patologies diferents des d’una mirada connectada, integrada i col·laborativa.

Amb el sistema immunitari com a eix integrador entre mecanismes biològics, disciplines i aproximacions tecnològiques, l’objectiu del centre és entendre millor el paper que aquest sistema exerceix tant en la salut com en diversos processos de malaltia i accelerar la traducció del coneixement generat a estratègies de prevenció, diagnòstic i noves teràpies. La seva vocació és clarament translacional: no sols vol comprendre com funciona la immunitat, sinó que també busca connectar aquest coneixement amb necessitats clíniques reals.

En aquesta aspiració, la col·laboració amb l’ecosistema de centres que tenen el suport de la Fundació ”la Caixa” és fonamental. L’estreta relació amb la pràctica clínica d’alguns d’aquests centres, com l’Institut de Recerca Sant Joan de Déu o el Vall d’Hebron Institut d’Oncologia (VHIO), permetrà accelerar la translació dels avenços científics cap a la pràctica mèdica en benefici dels pacients.

Per això, l’institut s’articula en tres grans eixos científics: immunologia i malalties, ciències exposòmiques i immunologia de sistemes i enginyeria, concebuts com a grans àrees de coneixement amb una gran transversalitat i oportunitats de col·laboració. 

Immunologia i malalties

Aquest primer eix parteix d’una constatació: la immunologia actua com a fil conductor entre patologies molt diverses. L’objectiu general és comprendre amb precisió com funciona el sistema immunitari en la salut i com la seva desregulació contribueix a l’inici i la progressió de les malalties. D’aquesta manera serà possible transformar aquest coneixement en estratègies de prevenció, diagnòstic precoç i tractaments més selectius. La lògica és mirar el càncer, les infeccions i la neuroimmunologia des d’un mateix prisma immunològic perquè comparteixen mecanismes i preguntes.

Entre les àrees que s’abordaran en aquest eix figuren les malalties més prevalents i amb més mortalitat, com ara el càncer, les malalties infeccioses, les malalties neurodegeneratives i les cardiovasculars. No es tracta, en tot cas, d’una llista tancada: s’hi podran incorporar nous àmbits a mesura que l’institut evolucioni i sorgeixin noves línies d’investigació i aproximació.

Ciències exposòmiques

Més enllà de la genètica, bona part de la nostra salut està modelada per l’entorn en què vivim. Aquest conjunt d’exposicions acumulades al llarg de la vida —com l’aire, l’alimentació, l’estrès, els hàbits o les condicions socials—, conegut com a exposoma, deixa una petjada continua en l’organisme, incloent-hi el nostre sistema immunitari.

Per això, l’institut incorpora les ciències exposòmiques com un dels seus pilars: per integrar la dimensió ambiental i social en l’estudi de la immunitat i de la malaltia. L’ambició no és tan sols mesurar aquestes exposicions, sinó també entendre com influeixen en processos biològics de salut i malaltia, amb el sistema immunitari com a interlocutor entre l’entorn i la fisiologia (o patologia) de l’organisme. L’estudi de tots aquests factors situa el focus més enllà de les malalties i els seus tractaments, ja que obre noves vies per a la prevenció en permetre identificar els factors que determinen el risc de patir certes patologies o que contribueixen a desenvolupar-les.

«Crec que les grans oportunitats per al CaixaResearch Institute passen per tractar d’integrar l’exposoma amb els marcadors immunològics per veure realment com l’entorn afecta la immunologia i pot provocar malaltia. Aquí és on hi ha les grans oportunitats», explica la doctora Martine Vrijheid, epidemiòloga i directora del programa de Medi Ambient i Salut al Llarg de la Vida a ISGlobal.

Immunologia de sistemes i enginyeria

Entendre la immunitat exigeix observar-la com una xarxa dinàmica en què múltiples cèl·lules, molècules i senyals interactuen de manera coordinada. Des d’aquesta perspectiva, la immunologia de sistemes està dirigida a comprendre com s’organitzen i es regulen col·lectivament aquests components i per què poden variar aquestes interaccions entre individus o en diferents situacions de malaltia.

Aquest pilar es basa en noves tecnologies òmiques, la biologia computacional i la intel·ligència artificial, que avui permeten estudiar el sistema immunitari amb un grau de detall i d’integració sense precedents. L’objectiu és identificar patrons i relacions que abans passaven desapercebuts, entendre millor la complexitat de les respostes immunes i desenvolupar models capaços de predir el risc, l’evolució de certes malalties i les respostes terapèutiques. En aquest pilar, la ciència de dades i l’anàlisi de grans volums d’informació esdevenen elements estructurals del mètode d’investigació.

Per a Yolima Cossio, directora d’estratègia digital i dades a l’Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona, «aquesta connexió farà possible que s’aprofiti millor el coneixement disponible i que s’avanci cap a models més precisos i propers a la realitat dels pacients».

El millor talent per avançar en immunologia

La filosofia col·laborativa també és un valor que guia la creació de l’equip científic del centre. El CaixaResearch Institute aspira a construir una comunitat científica capaç de treballar, connectar disciplines i ampliar xarxes de col·laboració a escala internacional evitant que sorgeixin compartiments estancs. Amb aquest enfocament, l’institut ja ha confirmat la participació d’alguns líders científics que exemplifiquen aquesta capacitat de bastir ponts entre àrees diferents.

Un d’aquests científics és el doctor Gabriel Rabinovich, bioquímic argentí que manté una doble afiliació amb el CaixaResearch Institute i l’Instituto de Biología y Medicina Experimental, un centre d’investigació i desenvolupament de doble dependència entre la Universidad de Buenos Aires i el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), amb seu a Buenos Aires (Argentina). El doctor Rabinovich va ser el descobridor de les funcions de galectines, proteïnes que actuen com a «interruptors» del sistema immunitari  al reconèixer sucres de la superfície cel·lular. Aquesta funció pot ser beneficiosa en algunes malalties autoimmunes en les quals les defenses ataquen per error el mateix organisme, però també pot afavorir que certs tumors s’amaguin del sistema immunitari. Des d’aquest enfocament conceptual, la seva investigació té com a objectiu entendre com es pot manipular aquest mecanisme per obrir noves vies terapèutiques en càncer, inflamació i autoimmunitat.

D’altra banda, el doctor Josep Dalmau és l’altre investigador principal sèniorque s’ha incorporat al CaixaResearch Institute. Neuròleg amb una posició dual entre l’IDIBAPS-Hospital Clínic i l’institut, és reconegut internacionalment pel descobriment de diversos síndromes d’encefalitis autoimmunes, malalties en les quals el sistema immunitari ataca per error certes proteïnes de les neurones i altera el funcionament correcte del cervell. Els seus descobriments han estat claus per identificar aquests trastorns, que abans es confonien amb infeccions víriques o amb malalties psiquiàtriques. La investigació que duu a terme se centra a entendre per què es produeixen aquestes respostes immunes contra el cervell i com es poden traduir aquests avenços en diagnòstics més ràpids i tractaments més eficaços. 

Així mateix, la doctora Maria Mittelbrunn, actualment líder del Laboratori d’Immunometabolisme i inflamació al Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, s’incorporarà a la tardor com a líder de grup sènior. Immunòloga especialitzada en l’estudi de l’envelliment del sistema immunitari, la seva investigació ha aportat avenços clau per comprendre el deteriorament que es produeix amb l’edat en les cèl·lules immunitàries i la influència d’aquest procés en el desenvolupament de malalties. En particular, ha demostrat que determinats mecanismes cel·lulars poden modular l’envelliment i obrir la porta a estratègies per retardar-lo. El seu treball se situa en la intersecció entre la immunologia i la biologia de l’envelliment amb l’objectiu d’identificar noves dianes terapèutiques en malalties inflamatòries, cardiovasculars i neurodegeneratives que permetin millorar la salut en edats avançades.

La incorporació de talent jove és un altre dels pilars del centre i, en aquesta línia, el CaixaResearch Institute ha incorporat dos nous investigadors que establiran a l’institut els seus grups independents com a investigadors principals.

Recentment també s’ha incorporat al centre la doctora Gemma Moncunill, immunòloga experta en vacunes i malalties infeccioses procedent de l’ISGlobal, on va treballar en la malària i la COVID-19. Les seves investigacions busquen millorar l’eficàcia i la durada de les vacunes, especialment en poblacions vulnerables, i entendre l’impacte de les infeccions sobre el sistema immunitari. El seu treball va revelar que l’estat immunitari previ a la vacunació determina la resposta i la protecció que genera la vacuna.

D’una banda, el doctor Héctor Huerga Encabo, immunòleg que torna a Espanya després del seu treball com a investigador postdoctoral al Francis Crick Institute de Londres. La seva investigació com a líder de grup júnior se centrarà a estudiar el mecanisme pel qual l’acumulació de mutacions en cèl·lules mare de la sang, un procés freqüent durant l’envelliment conegut com a hematopoesi clonal, modula la susceptibilitat a determinades malalties. El seu treball previ ha demostrat que aquestes mutacions evolucionen en funció de certs estímuls ambientals i afecten el desenvolupament i el funcionament d’algunes cèl·lules del sistema immunitari. A partir d’aquest coneixement, el seu programa està orientat a identificar marcadors biològics associats a aquestes alteracions que permetin predir quins individus corren més risc de desenvolupar patologies com el càncer o malalties cardiovasculars.

D’altra banda, la doctora María Martínez López, immunòloga i investigadora postdoctoral a la Fundação Champalimaud de Lisboa gràcies a una beca de la Fundació ”la Caixa” que s’incorporarà d’aquí a uns mesos al CaixaResearch Institute com a líder de grup júnior, és un clar exemple que la Fundació permet establir sinergies entre les seves diferents iniciatives. És experta en les anomenades cèl·lules dendrítiques, cèl·lules immunes que es localitzen a la pell i les mucoses per detectar amenaces. La seva investigació explora l’activitat d’aquestes cèl·lules per comprendre com es modula per la interacció entre els sistemes immunològic i nerviós. En particular, investiga com l’estrès pot influir en processos relacionats amb el desenvolupament i la progressió del càncer.

Infraestructura per compartir coneixement i apropar-lo a la societat

L’aposta del CaixaResearch Institute per un model de treball col·laboratiu va més enllà de l’intercanvi entre grups d’investigació al centre. L’objectiu és que determinades iniciatives impulsin el desenvolupament de noves teràpies i beneficiïn no tan sols l’institut, sinó també el conjunt de centres de l’ecosistema impulsat per la Fundació ”la Caixa”.

Una d’aquestes iniciatives és l’Innovation Hub, que ofereix als investigadors assessorament en transferència i propietat intel·lectual, suport per validar idees i tecnologies i connexions amb hospitals, empreses i institucions que puguin accelerar el seu desenvolupament. També impulsa la formació, la creació d’espais de col·laboració i la implementació d’eines que permetin incorporar la innovació al treball científic des de les primeres fases del cada projecte.

El segon gran node és el Biomedical Data Hub, una iniciativa per millorar la gestió, la integració i l’anàlisi de les dades biomèdiques generades en l’ecosistema. Té un paper especialment rellevant en un centre que aposta pel treball col·laboratiu: crear un marc compartit que organitzi la informació, en garanteixi un ús segur i permeti que diferents equips treballin amb dades harmonitzades i connectades, afavorint així una col·laboració més fluïda entre disciplines. En un context de volums creixents d’informació biomèdica, el missatge és clar: el valor de les dades augmenta quan es comparteixen i es posen en relació amb altres descobriments.

En conjunt, aquests hubs s’inscriuen en la lògica que vertebra el projecte: guanyar eficiència i accelerar la transferència de coneixement des del laboratori fins —i amb— la societat.