NanoBioMem
“Los biofilms son responsables del 80% de las infecciones que nos afectan”
Mª Carmen Blanco
Coordinadora del grupo NanoBioMem de la Universidad de Oviedo
Grupo de Investigación de en Nanovesículas, Membranas y Bioanálisis (NanoBioMem Lablink) de la Universidad de Oviedo coordina un proyecto europeo centrado en la lucha contra los biofilms, comunidades de bacterias que causan un gran porcentaje de las infecciones en humanos. Para conocer con más detalle en qué consiste el proyecto y cuál es la labor del grupo, hablamos con su coordinadora, la Dra. Mª Carmen Blanco López.
¿Cuáles son los orígenes del grupo que dirige?
El grupo de investigación de Nanopartículas, Membranas y Bioanálisis (NanoBioMem) nació en el año 2014. Lo hizo desde el primer momento con la intención de crear un equipo multidisciplinar que integra a profesores e investigadores de química analítica, física, ingeniería química y medicina. Actualmente, el grupo está formado por 14 personas de plantilla, tenemos cinco estudiantes haciendo la tesis y se incorporarán tres doctorandos más después del verano.
¿Cuáles son sus principales líneas de investigación?
Nuestra línea de investigación central se basa en la aplicación de nanomateriales y membranas para resolver problemas biotecnológicos. En ese campo se enmarcan los trabajos en biosensores (pequeños dispositivos portátiles) para la detección de biomarcadores médicos, de alérgenos o de toxinas alimentarias. También desarrollamos nanopartículas que puedan ser aplicables en el campo de la liberación de fármacos o en estrategias antibiocidas, por citar algunos ejemplos. Para todo ello realizamos la caracterización estructural, química y magnética de los nanomateriales que utilizamos.
¿Hablamos de investigación fundamental?
En nuestro grupo se dan ambos tipos de investigación: la fundamental y la aplicada. Por un lado, trabajamos en la investigación básica poniendo a punto nuevas estrategias de medida que sean compatibles con pequeños instrumentos portátiles, y por otra parte, comprobamos los datos que recogen los médicos, o detectamos niveles de alérgenos o toxinas en alimentos, por lo que el resultado de nuestra investigación también tiene un componente aplicado. El objetivo es investigar para mejorar la técnica de medida (poder llegar a concentraciones más bajas) y desarrollar nuevas aplicaciones que se derivan de ella.
Son un grupo joven pero con una trayectoria consolidada…
Así es. El grupo nació en plena crisis, lo que significa que lo hizo en un momento donde no resultaba fácil encontrar financiación. No obstante, pronto accedimos a proyectos financiados por el Ministerio de Economía, Ciencia y Tecnología y posteriormente participamos en la creación de una red de excelencia nacional en nanopartículas (NanoBioAp) para la aplicación en biotecnología que actualmente coordinamos. El curso pasado hemos obtenido la acreditación de la Agencia Nacional de Evaluación y Calidad (ANECA).
¿En qué se han traducido esos proyectos?
En varias iniciativas. Estamos trabajando en el desarrollo de un biosensor basado en nanopartículas superparamagnéticas para el diagnóstico precoz y no invasivo de cáncer colorrectal (ONCOSENS), y si los resultados son positivos, hay ya interés en empresas biotecnológicas por la tecnología que estamos desarrollando. Recientemente hemos desarrollado también una prueba de concepto de un sensor para la detección de ciguatoxina (toxina de pescado), con la empresa Red Táctica. A nivel local hemos participado en un proyecto con la Denominación de Origen Protegida Vinos de Cangas, a través de un grupo operativo. Hemos desarrollado un dispositivo para detección del alérgeno histamina en vinos, y estamos buscando vías para transferir este resultado. Podría ser útil para uso particular (personas sensibles a la histamina), o para pequeñas bodegas que quieran un método rápido de controlar este compuesto durante la fermentación, y ser más competitivos en las exportaciones.
Pero el último gran proyecto en el que están inmersos es Break Biofilms. ¿En qué consiste?
Es un proyecto europeo que coordinamos y en el que colaboramos con universidades como la de Aarhus (Dinamarca), Ulm (Alemania), Warwick (Reino Unido), Dublín (Irlanda) y Bari (Italia), además de con otros socios como el laboratorio Dr. Merk & Kollegen, Abbott Diagnostics, TheraDep, ILAS (Reny Picot), Bio-Logic, Arla Foods, Process Instruments, Red Táctica, el BIC Asturias (Centro de Empresas e Innovación), Asincar y el Instituto de Productos Lácteos del CSIC. El proyecto ha recibido más de 4 millones de euros de financiación y está enmarcado en el programa Marie Curie y el Horizonte 2020 de la Unión Europea.
¿Cuál es el objetivo de ese proyecto?
Los biofilms son comunidades de microorganismos que se asientan sobre las superficies y secretan una matriz que las protege de detergentes y productos que las podrían erradicar. Son responsables de muchas de nuestras infecciones.
¿En qué tipo de superficies aparecen?
Los biofilms pueden colonizar superficies de diferentes tipos. Para que se haga una idea, se estima que estos microorganismos son responsables del 80% de las infecciones relacionadas con instrumentos quirúrgicos como prótesis o catéteres, por citar un par de ejemplos. También tienen una fuerte presencia como responsables de un importante porcentaje de las intoxicaciones alimentarias, por lo que es importante controlar su formación en superficies de procesado de alimentos y materiales de envasado. También en conexiones o depósitos de aguas de consumo, y de fuel. El problema es que cuando hay una colonia de bacterias de este tipo se genera una matriz que las protege y convierte en ineficaces a los detergentes convencionales. Un ejemplo cercano de biofilm y sus problemas es la placa dental.
¿Cuál es el reto de los investigadores que coordina en esta lucha contra los biofilms?
Lo primero que debemos hacer es entender cómo es el mecanismo de formación de los biofilms, saber qué ocurre mientras se está formando y desarrollar modelos que nos permiten comprenderlo. A partir de ahí, de entender todo ese proceso, será cuando podamos centrarnos en el desarrollo de estrategias que nos ayuden a detectarlos en fase temprana, y a evitar que se genere esa costra que protege a la colonia y hace que sea tan difícil de destruir. Y todo eso es algo que pretendemos conseguir mediante el diseño de nanomateriales, que nos ayudarán también a prevenir su reaparición.
¿Existe relación con el mundo de la empresa en este proyecto?
Sí. La relación es estrecha y, de hecho, son varias las que participan en Break Biofilms. Además, su papel es importante no solo como refuerzo a la investigación académica, sino también para la formación de los estudiantes, que se mueven en entornos empresariales reales y, al tiempo que nos ayudan a transferir el conocimiento generado en el seno de nuestro grupo, conocen el mundo del emprendimiento y el valor añadido de la tecnología que estamos generando. Se espera que el fruto de ese trabajo conjunto ayude a varios sectores de la industria europea –como el biomédico, el alimentario o el antimicrobiano– y los resultados contribuyan a mejorar nuestra calidad de vida.
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