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FBA Fellows BIST y UIC Barcelona: Nuevo programa de impulso para atraer talento en los ámbitos de salud y medio ambiente

2021

Dentro del ámbito de ciencia, la Fundación Bosch Aymerich en 2020 impulsó el nuevo programa FBA Fellows, orientado a la captación de talento científico, firmando un convenio de colaboración con el Barcelona Institute of Science and Technology (BIST) y la Universidad Internacional de Cataluña (UIC Barcelona), por un período de tres años.

En este segundo año de colaboración cada una de las entidades nos presenta el seguimiento de la investigación y resultados de sus Fellows (tres mujeres y tres hombres).

Por parte de la UIC Barcelona los Fellows son: Conrado Aparicio, investigador en Odontología y biomateriales; Lorenzo Chelleri, experto en el área de Sostenibilidad en Arquitectura, Construcción y Urbanismo y Osnat Hakimi, experta en el área de Biomedicina, Bioinformática y Bioingeniería que causó descender en septiembre de 2021. En su lugar se incorporará una nueva Fellow a partir de marzo de 2022, la Dra. Roni Helene Grace Wright, que centrará su actividad en el Departamento de Ciencias Básicas de la Facultad de Medicina y Ciencias de la salud de la UIC.

En el BIS: James Eills, hasta ahora investigador en la División de Química de la Universidad de Southampton, que se incorporará al IBEC; Marion Salzer, investigadora especialista en envejecimiento celular con aplicaciones en el estudio de la fertilidad, que será FBA Fellow en el CRG; y Ekaterina Khestanova, que se incorpora como FBA Fellow para investigar en un proyecto multidisciplinar en el ICFO y en el ICN2 procedente del Departamento de Física e Ingeniería de la ITMO University (San Petersburgo, Rusia).

Dr. Conrado Aparicio

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Creación de biomateriales avanzados para la reparación y regeneración de tejidos humanos en aplicaciones dentales, ortopédicas y otras aplicaciones biomédicas.

• Avanzar en los límites de conocimiento científico en la ciencia de los biomateriales y descubrir tecnologías bioinspiradas transformadoras para prevenir y tratar eficazmente enfermedades, con especial énfasis en aquellas que afectan preferentemente al paciente de edad avanzada.

Resumen del proyecto:

En la interfaz entre las células y los biomateriales, la matriz extracelular secretada por las células ofrece oportunidades para diseñar y fabricar la próxima generación de materiales bioinstructivos y para la ingeniería de tejidos. El proyecto se centra en los materiales instructores de la matriz extracelular secretada por las células para aplicaciones en medicina regenerativa, modelización de tejidos y modelización de enfermedades, con especial énfasis en las enfermedades orales y músculo esquelético de las personas mayores, puesto que la esperanza de vida sigue aumentando en todo el mundo. También tiene especial interés en la prevención de la infección por vías regenerativas e inmunomodulatorias, alternativas al uso de antibióticos.

El uso de células derivadas de pacientes y la biofabricación 3D nos permitirán aplicar los materiales instructivos de la matriz extracelular en las terapias personalizadas.

Informe científico de las actividades de investigación desarrolladas durante el primer año:

• Asentamiento del nuevo laboratorio de investigación en UIC Barcelona

• Incorporación de estudiantes de doctorado, postdocs, pequeño equipamiento y obtener las primeras fuentes de financiación directa en el trabajo en el laboratorio. En estos momentos el dr. Conrado ya dirige a estudiantes de doctorado en el programa de ciencias de la salud, se está a punto de incorporar a un asociado postdoctoral, un proyecto que originalmente, el dr. Conrado desarrollaba en USA para la prevención de la infección en torno a prótesis para amputados y que se ha trasladado a la UIC y el primer contrato de colaboración con una empresa se ha firmado recientemente.

Otro foco de las actividades de investigación durante estos 8 meses ha sido la publicación de trabajos de investigación en revista de impacto del área de los biomateriales y otras áreas relacionadas:

o Artículos originales con revisión por expertos. Total: 10

o Artículos originales con revisión por expertos. Con filiación UIC Barcelona: 5

o Manuscritos originales en revisión por expertos: 5

o Entrevistas: 1

o Noticias: 1

• Presentaciones y participación en congresos, simposios y foros específicos (principal fuente de divulgación del trabajo de investigación)

• Cursos de formación en el ámbito de las superficies e interfaces de biomateriales.

Dr. Lorenzo Chelleri

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Desarrollar e impulsar un cambio a nivel de formación e implementación en las ciudades de diseño, planeamiento y gobernanza más sostenible y resiliente frente al cambio climático.

Resumen del proyecto:

El programa de investigación en resiliencia y sostenibilidad urbana quiere contribuir a desarrollar e impulsar un cambio en la forma de concebir y gestionar nuestros territorios, a la luz de los retos de la emergencia climática y crisis ambientales y sanitaria. El desarrollo de esta iniciativa se desarrolla desde la investigación, transferencia de conocimiento hacia las administraciones públicas y ciudadanía, y finalmente a través de su internacionalización y participación en las redes.

Este cambio es un reto de este siglo, y este pequeño proyecto se propone contribuir a este reto trabajando en 3 aspectos:

i) la educación (se está dirigiendo un máster internacional sobre adaptación de las ciudades ante el cambio climático, involucrando a más de 40 expertos internacionales al año, y publicando en una web y redes las herramientas y mensajes clave tratados por maximizar la difusión de los materiales).

ii) la implementación y transferencia de conocimiento (colaborando con la Diputación de Barcelona, el Consejo Comarcal del Maresme, asesorando a las administraciones sobre cómo liderar un proceso de cambio en la planificación territorial y urbana).

iii) la internacionalización (participante en redes y proyectos internacionales, para compartir buenas prácticas, estrategias y fomentar el trabajo en red a nivel Europeo).

Todos los resultados, acciones y procesos del proyecto están y serán publicados en redes sociales para una máxima difusión de esta iniciativa transdisciplinar sobre urbanismo, sostenibilidad y adaptación al cambio climático.

Informe científico de las actividades de investigación desarrolladas durante el primer año:

• Desarrollo del Máster internacional en resiliencia y sostenibilidad urbana “city resilience design and management” ampliando el abanico de partners involucrado en el programa (que ahora se sitúa en 75), se ha abierto un canal Youtube para dar aún más difusión a los materiales producido y se ha abierto un nuevo curso sobre diseño resiliente que se ofrecerá el próximo año.

• Se ha conseguido que la nueva red internacional “Architects for Climate Actions network – ACAN” colabore con el Dr. Chelleri y decida crear un nuevo programa de master profesionalizador sobre arquitectura y emergencia climática. Se presentará en la universidad UIC el plan de estudio en octubre de 2022 para su consideración, de cara a impulsar este segundo máster internacional, que trabajara en sinergia con el primero, a lo largo de 2023.

• Transferencia del conocimiento; se ha colaborado con la Diputación de Barcelona, ​​orientándolos en el reto de diseñar una estrategia de resiliencia territorial para Cataluña. Se ha preparado un informe a lo largo del pasado año y presentado este mes de noviembre 2021 a un webinar organizado por la Diputación de Barcelona. Se espera seguir con esta colaboración, de cara a asesorar a la administración pública en el diseño del plan de resiliencia territorial en futura.

Por otra parte, el Dr. Chelleri ha sido invitado a participar en el committee científico por la estrategia de emergencia climática del Maresme, liderado por el Consell Comarcal. Durante los meses pasados, se ha participado en la redacción y priorización de acciones para la transformación sostenible del Maresme, y esta tarea seguirá en los próximos años de cara a intentar facilitar negociaciones y estrategias de implementación con los actores locales del territorio .

• Respecto a cómo se concibió la dimensión internacional de este proyecto, este año pasado se han presentado y ganado 2 Proyectos Europeos Erasmus+ (sobre resiliencia comunitaria y resiliencia climática a escala urbana), que prevén organizar 8 eventos internacionales en los próximos 3 años en ciudades Europeas, y desarrollar guías de diseño y gestiona urbana para un futuro adaptado a la crisis climática. También, estos dos proyectos creerán una plataforma online donde se producirán y difundirán una serie de cursos online gratuitos y traducidos en varios idiomas Europeos, para darle máxima difusión a estos materiales.

• Se han desarrollado otras dos propuestas de proyectos europeos de investigación sobre adaptación a los posibles desastres naturales y climáticos (uno en fase de evaluación, y un segundo que se enviará para evaluación en marzo 2022).

• Como actividad extra, respecto al plan de trabajo, se está colaborando con el diseño y conceptualización del nuevo campus de la UPF, y reconversión del Mercat del Peix, organizando un design studio con los estudiantes del Msc City Resilience Design and Management, y el soporte de 5 profesores expertos en Campus sostenibles Europeos. Los resultados del taller estarán disponibles en mayo de 2022.

Publicaciones y otras contribuciones:

Todavía no se ha escrito ni publicado ningún artículo relacionado con la financiación recibida por el programa FBA, así que toda la tarea ha estado enfocada a la recaudación de fondos, arranque de programa educativos y transferencia de conocimientos, para maximizar el impacto de los conocimientos en la educación y en las prácticas.

Este proyecto no prevé dedicar mucho tiempo al desarrollar publicaciones científicas, cuando el Dr. Chelleri ya tiene un extenso listado de publicaciones, y se ha detectado y escogido, de utilizar esta financiación para maximizar el impacto de ese conocimiento, contribuyendo el tremento gap entre investigación y prácticas.

Dr. James Ellis

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Desarrollar nuevos métodos para aplicar la hiperpolarización inducida por parahidrogen a los sistemas biológicos.

• Implementar la polarización inducida por parahidrogen en dispositivos "órgano-in-chip" con el fin de facilitar un cribado diagnóstico rápido.

• Establecer la resonancia magnética nuclear con hiperpolarización como una herramienta espectroscópica rutinaria para estudiar sistemas biológicos de "laboratorio en chip".

Resumen del proyecto:

Resonancia magnética nuclear hiperpolarizada para la investigación de órganos en chip.

La resonancia magnética hiperpolarizada (HP) se ha convertido en un método prometedor para investigar las características biológicas del tejido vivo. Una molécula sensor (por ejemplo, piruvato, fumarato, glucosa) se hiperpolariza y se inyecta a un paciente, y el flujo metabólico resultante se puede utilizar para evaluar la viabilidad celular, la respuesta del tumor a la terapia y realizar un mapeo de pH, por citar algunos ejemplos.

Dos barreras significativas se oponen a la implementación generalizada de la imagen HP:

1. El método de hiperpolarización actual, la polarización nuclear dinámica de disolución (dDNP) es complicada, cara y requiere experiencia para operar el equipo.

2. El desarrollo de métodos preclínicos depende en gran medida del uso de modelos animales que no permiten el cribado rápido de los experimentos.

Para superar estas limitaciones, en este proyecto se implementará la polarización inducida por parahidrogeno como método de hiperpolarización, que es significativamente más barata, más fácil de utilizar y puede producir los metabólicos hiperpolarizados a una velocidad superior a la dDNP y se visualizará la hiperpolarización en dispositivos de órgano en un chip, que imitan de cerca las condiciones in vivo, pero permiten que se realicen experimentos a un ritmo más rápido y permiten utilizar tejido humano en lugar de tejido animal, para imitar más de cerca las condiciones reales.

El objetivo específico de este proyecto será investigar si las imágenes metabólicas de HP pueden proporcionar información sobre la progresión de la distrofia muscular en el tejido muscular humano.

Publicaciones y otras contribuciones:

Dada la incorporación reciente, aún no se han realizado publicaciones derivadas de esta investigación.

Dra. Marion Salzer

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Estudio del envejecimiento de los oocitos dormidos, a nivel molecular y funcional.

• ¿Cuál es el rol del envejecimiento sistémico en el envejecimiento de los oocitos?

Resumen del proyecto:

¿Cómo envejecen los oocitos?

Las mujeres nacen con un número definido de ovarios, que permanecen dentro del ovario en un estado latente y de bajo metabolismo hasta que posteriormente se activan para madurar y ovular en las mujeres adultas y reproductoras.

La calidad de los oocitos, y por lo tanto la fertilidad femenina, disminuye rápidamente con la edad. Sin embargo, no sabemos si el envejecimiento afecta a los oocitos durante la maduración o durante la latencia. Del mismo modo, no está claro hasta qué punto el envejecimiento de los oocitos está influenciado por el entorno, por lo tanto, se podría prevenir con factores del entorno durante la etapa juvenil.

Utilizando transcriptómica de un solo oocito, combinada con experimentos de trasplante de ovario entre ratones jóvenes y viejos y cultivo de ovario, la Dra. Marion Salzer investiga cómo envejecen los oocitos latentes a nivel molecular y funcional.

Esta investigación será de gran importancia para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que retrasen o incluso prevengan la disminución de los oocitos con la edad. Esto es especialmente importante en España, donde la edad materna en el primer parto es una de las más altas del mundo, y muchas parejas dependen de la reproducción asistida.

Publicaciones y otras contribuciones:

• El análisis comparativo de vertebrados revela que los ovocitos de ratón no contienen un

Cuerpo de Balbiani. Journal of Cell Science, 2022 Jan. Treiber CD, Salzer MC, Riegler J, et al.

Representante de los postdocs del departamento de Biologia celular y de desarrollo. 

Dra. Ekaterina Khestanova

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Estudio de la excitación coherente en superconductores con microscopía óptica de campo cercano.

• Estudio de las propiedades ópticas de los superconductores.

• Obtención de imágenes (THz) de campo cercano de modos cuánticos coherentes en materiales superconductores.

Resumen del proyecto:

Este proyecto pretende estudiar las propiedades cuánticas de los materiales superconductores cuando interactúan con la luz, con aplicaciones potenciales para la computación cuántica y la distribución segura de información cuántica.

En un estado superconductor conseguido a temperaturas criogénicas (normalmente muy por debajo de -170 °C), los electrones forman un orden cuántico coherente especial, que da lugar a la resistencia cero y el diamagnetismo perfecto. Estos electrones perfectamente coherentes también interaccionan con la luz de una manera peculiar que da lugar a modos exóticos (ondas) llamados modos de Higgs por su similitud formal con el famoso bosón de Higgs. Sin embargo, estas ondas exóticas son difíciles de detectar en un simple experimento de brillo y detección (shine-and-detect), pero son perfectamente detectables con sondas especiales como el microscopio de campo cercano, donde una punta de dimensiones nanométricas se escanea sobre la superficie de la muestra y acopla la luz al material superconductor.

Esta combinación desde la nanoóptica y las propiedades excitadoras electrónicas de los superconductores nos permite observar estos modos de excitación.

Publicaciones y otras contribuciones:

Dada la incorporación reciente, aún no se han realizado publicaciones derivadas.

Former Fellow: Dra. Osnat Hakimi

Objetivos de investigación/ línea de investigación:

• Desarrollo de nuevos canales para corpora fundamentales, como artículos completos, patentes e informes de ensayos clínicos, así como mediante la aplicación de algoritmos de aprendizaje automático de última generación para identificar y extraer información menos explícita, más compleja y ambigua.

Resumen del proyecto:

Los biomateriales son materiales sintéticos o naturales utilizados para reemplazar tejidos, órganos artificiales y prótesis, con el potencial de revolucionar la atención médica. Sin embargo, el proceso de transmisión del laboratorio al paciente es largo y costoso, y la evidencia muestra que muy pocos implantes progresan más allá de las etapas iniciales de diseño y prueba.

Durante este proceso, se genera una cantidad sustancial de datos en forma de artículos de investigación, protocolos de estudios clínicos, patentes, regulaciones y páginas web de empresas derivadas: todos son una fuente de datos útiles y heterogéneos excelentes que se pueden utilizar para mejorar cómo los materiales e implantes se diseñan, prueban y aplican.

Por lo tanto, el proyecto implicará:

• Minería de datos de nuevos corpora. Es necesario desarrollar pipeline especializadas para otros tipos de documentos (además de resúmenes), como artículos completos, patentes e informes clínicos. La anotación de estos documentos complejos y ricos en datos es un desafío, con una gran dependencia de la experiencia en el dominio. Se espera que la extracción de patentes genere datos valiosos y deseados.

• Aplicar algoritmos de aprendizaje automático para resolver la extracción de información compleja, así como evaluar y clasificar información de interés. La capacidad de estos métodos deberá analizarse en un campo concreto en biomateriales (materiales para la reparación del manguito rotador), de manera que este análisis pueda validar o ayudar a mejorar la elección y la implementación de algoritmos.

• Diseño de una interfaz. La base de datos está destinada a ser un recurso de acceso abierto para que los científicos la busquen y, por ello tanto, comprender las necesidades de los usuarios, diseñar una interfaz adecuada y probarla será esencial.

• Ganar publicidad y una alta consideración a la comunidad de investigación de biomateriales.

El proyecto, sin embargo, ha quedado interrumpido dado que la Dra. Osnat Hakimi causó baja en el mes de septiembre de 2021.

Presentación del nuevo Fellow Bosch Aymerich

Dado que la Dra. Osnat Hakimi causó Baja en septiembre de 2021, desde la UIC publicó una convocatoria para la contratación de un nuevo Fellow en sustitución de la Dra. Hakimi, para mantener el conjunto de los 6 Fellows Bosch Aymerich iniciales, que continúa estando compuesto por tres hombres y tres mujeres. Y todos ellos representan 5 nacionalidades diferentes. El siguiente cuadro recoge las principales características de los seis Fellows Bosch Aymerich.

Nombre Homre/MujerNacionalidadInstitución contratanteUniversidad de doctorado
Dr. James EillsHombreReino UnidoBIST-IBECDoctorado en la Universidad de Southampton (RU)
Dra. Marion SalzerMujerAustriaBIST-CRGDoctorado en UB
Dra. Ekaterina Khestanova,MujerRúsiaBIST-ICN2-ICFODoctorado en la Universidad de Manchester (RU)
Dr. Lorenzo ChelleriHombreItaliaUIC Doctorado en la UAB
Dr. Conrado AparicioHombreEspañaUICDoctorado en BarcelonaTech- UPC
Dra. Roni Helene Grace WrightMujerReino UnidoUICDoctorado en University of Glasgow (UK)

Nueva Fellow Bosch Aymerich

Dra. Roni Helene Grace Wright

La incorporación de la Dra. Roni Helene Grace Wright se producirá en el mes de marzo de 2022, con un contrato posdoctoral de duración de 2 años en el Departamento de Ciencias Básicas de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UIC Barcelona.

La Dra. Grace centra su investigación en el cáncer de mama. A pesar de los esfuerzos de investigación mundiales, el cáncer de mama sigue siendo la principal causa de muerte por cáncer en mujeres en todo el mundo. La mayoría de estas muertes se deben a metástasis que se producen años después del tratamiento inicial. Dentro del tumor primario hay un pequeño nicho de células madre del cáncer de mama (BCSC). Los BCSC son iniciadores conocidos de la transición epitelial a mesenquima (EMT), colonización y crecimiento de puestos secundarios.

La falta de opciones de tratamiento para la mama metastática de cáncer pone de manifiesto la importancia de una mayor comprensión de la progresión del cáncer de mama, específicamente con respecto a las proteínas implicadas en el proceso metastásico y el mantenimiento de la población de BCSC.

En el programa Fellows Bosch y Aymerich, está previsto que la Dra. Grace Wright desarrolla una línea de investigación propia y distintiva en el campo de la metástasis agresiva del cáncer de mama mediante modelos de células madre del cáncer de mama oncosfera en 3D.

Está previsto que la Dra. Roni Helene Grace Wright tenga una doble afiliación con el CRG.

El 17 de Noviembre de 2021, se realizó un acto de presentación de los Fellows a los miembros del patronato de la Fundación Bosch i Aymerich, realizado en la UIC Barcelona. Se sucedieron las bienvenidas y presentaciones del Rector Alfonso Méndiz, el Presidente del BIST Andreu Mas-Colelll, la Vicerrectora de Investigación, Innovación y Transferencia Cristina Monforte y el Director del BIST, Gabby Silberman. Tras las presentaciones, se celebró un almuerzo y se concluyó el acto.

Presentación de los Fellows a la FBA

El 22 de febrero de 2022, se celebró en las oficinas del BIST un acto de bienvenida a los Fellows que se habían incorporado recientemente tanto al BIST como a la UIC Barcelona. El acto contó con el saludo y bienvenida inicial del director del BIST, seguido por la presentación de programas y oferta formativa del BIST. Todos hicieron una breve presentación de su proyecto, y conocer los otros proyectos.

2020

La Fundación Bosch Aymerich impulsa el nuevo programa FBA Fellows, orientado a la captación de talento científico. Las dos entidades beneficiarias de la iniciativa son el Barcelona Institute of Science and Technology (BIST) y la Universidad Internacional de Cataluña (UIC Barcelona). Cada una de las entidades incorporará tres fellows, que desarrollarán su labor investigadora y docente en los próximos tres años.

El Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), una institución de reputación mundial que reúne siete centros de investigación de excelencia (Centro de Regulación Genómica (CRG), el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), el Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ), el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2)) y la Universidad Internacional de Cataluña (UIC), una universidad joven, dinámica y con un prestigio bien establecido y creciendo.

El convenio firmado por la Fundación Bosch Aymerich, el BIST y UIC Barcelona quiere dar, con la figura de los FBA Fellows, un especial impulso a la investigación y la docencia de excelencia en los ámbitos de la salud -en particular, de la medicina de precisión- y del medio ambiente -en concreto, de la sostenibilidad, incluyendo la energética.

Estos son ámbitos en los que desde Cataluña hemos demostrado que podemos hacer aportaciones a la frontera del conocimiento y donde, al mismo tiempo,es  muy conveniente  formar a profesionales punteros (médicos, arquitectos, y también emprendedores) para la economía de hoy y la de mañana. De ahí la necesidad de colaboración entre centros de investigación y universidad.

La sociedad actual afronta retos complejos en estos ámbitos, de los que es buen ejemplo la crisis sanitaria provocada por la pandemia del COVID-19. Para abordarlos se requiere una perspectiva transversal y multidisciplinar para impulsar la investigación de frontera y mejorar la formación de las nuevas generaciones de investigadores y de profesionales.

Una parte importante de la investigación del BIST gira, alrededor de dos de los retos globales fundamentales e interrelacionados en la sociedad actual: la salud humana y la sostenibilidad medioambiental y energética.

Por su parte, UIC Barcelona centra el foco de su investigación en áreas como biomateriales, regeneración de tejidos, envejecimiento, metabolismo, fisioterapia o políticas sanitarias, entre otros.

La captación de los FBA Fellows se hará mediante sendas convocatorias que UIC Barcelona y el BIST lanzarán en las próximas semanas. Está previsto que los seis nuevos fellows incorporen a sus posiciones entre septiembre y diciembre de este año.