“La principal aportación de la UC3M es su dilatada experiencia en el diseño y ejecución de experimentos sobre comportamiento humano”, señala otro de los investigadores del proyecto, Anxo Sánchez, del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos (GISC) de la UC3M. “Esta capacidad es clave, ya que la validación de los agentes generativos requiere no solo comparar su comportamiento con experimentos estándar, sino modelar situaciones relacionadas con un contexto de epidemia y diseñar experimentos que las reproduzcan fielmente, muchas de las cuales no han sido abordadas antes, y que serán clave en el éxito del proyecto”, concluye.

Modelos orientados a emular el comportamiento humano

La pandemia de COVID-19 evidenció que el cumplimiento de medidas como la vacunación, el uso de mascarillas o la reducción de la movilidad varió enormemente entre grupos sociales y a lo largo del tiempo, influido también por la percepción del riesgo, la confianza en las instituciones, la desinformación, el entorno socioeconómico, la vulnerabilidad y las desigualdades materiales. No obstante, los modelos epidemiológicos al uso continúan tratando el comportamiento humano como un parámetro fijo o exógeno, lo que limita considerablemente su utilidad como herramienta para la toma de decisiones.

AIBEM propone, en este sentido, un cambio de paradigma: los llamados modelos basados en agentes generativos (GABM), en los que cada individuo simulado está impulsado por un gran modelo de lenguaje (LLM) configurado con un perfil específico. Esta es la misma tecnología que sustenta plataformas de IA como ChatGPT o Gemini. Dichos agentes tendrán su propia identidad, objetivos, memoria y herramientas. En este contexto, interactuarán entre sí, tomarán decisiones, crearán expectativas y generarán normas sociales. Además, sus respuestas se validarán de forma sistemática frente a experimentos con personas reales.

“Las epidemias no son únicamente fenómenos biológicos: su propagación y sus consecuencias están profundamente condicionadas por las desigualdades sociales, las condiciones de vida y trabajo y las relaciones de poder. Por ello, no basta con desarrollar modelos epidemiológicos tecnológicamente más sofisticados si estos no incorporan las causas estructurales que hacen que determinados grupos sociales estén más expuestos, sean más vulnerables o tengan menos posibilidades de protegerse. Desde la UPF aportaremos nuestra experiencia en determinantes ecosociales, desigualdades en salud y políticas públicas, liderando el diseño y la evaluación de intervenciones que consideren tanto su eficacia como sus efectos sobre la equidad. Nuestro reto es contribuir a que la inteligencia artificial no se limite a predecir mejor las epidemias, sino que ayude a explicarlas y a desarrollar respuestas de salud pública socialmente justas, construidas con la participación de los actores implicados y capaces de reducir, en lugar de reproducir, las desigualdades existentes", señala otro de los investigadores del proyecto, Joan Benach, director del Grup de Recerca en Desigualtats en Salut – Employment Conditions Network (GREDS-EMCONET)  y codirector del codirector del JHU-UPF Public Policy Center de la Universitat Pompeu Fabra (UPF).

El proyecto se articula en tres grandes bloques de trabajo. La UC3M realizará experimentos de comportamiento con participantes socioeconómicamente diversos a través de la plataforma IBSEN, implementada en el marco del proyecto europeo H2020 del mismo nombre. La Universidad de Zaragoza, por su parte, desarrollará agentes generativos que reproduzcan el comportamiento humano y los integrará en modelos epidemiológicos, aprovechando la infraestructura de supercomputación del BIFI (CESAR) y la dilatada experiencia del Grupo de Investigación de Redes y Sistemas Complejos (COSNET) en la modelización matemática y computacional de epidemias. La UPF traducirá los resultados en herramientas de apoyo a la toma de decisiones de las autoridades sanitarias, incluida una evaluación explícita del impacto distributivo de cada intervención.

La equidad, como resultado del modelo y no como corrección posterior

Una de las señas de identidad de AIBEM es que la equidad no se añade al final del análisis, sino que se trata como un resultado primario del propio modelo. Las matrices de contacto por edad se ampliarán con dimensiones socioeconómicas —ocupación, renta, barrio— a partir de datos del censo español, encuestas de población activa y registros epidemiológicos estratificados, de modo que las diferencias en la carga de la enfermedad y en la capacidad de respuesta emerjan de las condiciones materiales de cada grupo.

El proyecto incorpora además un marco ético y de gobernanza alineado con el Reglamento Europeo de IA (EU AI Act), con auditorías de sesgo, supervisión humana y revisiones independientes de equidad. Todos los modelos, datos y protocolos de validación se publicarán en abierto siguiendo los principios FAIR.

Los resultados previstos contemplan agentes de comportamiento validados frente a datos experimentales humanos con diversidad socioeconómica explícita, modelos epidemiológicos acoplados que cuantifican cómo la heterogeneidad del comportamiento modula la transmisión, una metodología sistemática para diseñar y evaluar intervenciones en condiciones sociales realistas, y un kit de herramientas de apoyo a la toma de decisiones para las autoridades sanitarias españolas y europeas, con informes de políticas, guías éticas y software de simulación.

El proyecto, titulado AI-Driven Behavioural Epidemic Models for Intervention Design (AIBEM), recibirá 970.139 euros durante tres años. AIBEM ha sido uno de los 32 proyectos seleccionados entre las 800 propuestas presentadas a la convocatoria de 2026, lo que supone una tasa de éxito del 4 %. En total, la Fundación “la Caixa” destinará 25,7 millones de euros a los proyectos elegidos en esta edición.

El grueso de actividades se concentran en el Campus de Madrid-Puerta de Toledo, donde se realizarán casi una decena de charlas y demostraciones que abarcan temáticas muy variadas. Se abordarán temas como el arte de acoplar naves en el espacio a 28.000 km/h o lo que cabe esperar de las tecnologías de comunicación más allá de la 5G. Además, los asistentes podrán disfrutar de charlas sobre la ciencia de los blindajes para detener la basura espacial y sobre la observación de fenómenos invisibles. La programación en este campus se completa con experiencias interactivas que incluyen demostraciones sobre cómo los dispositivos wearables multisensoriales pueden transformar la percepción corporal, talleres sobre cómo los hongos tejen la vida y la oportunidad práctica de montar un satélite en miniatura. 

El Parque Científico de la UC3M también será escenario de dos actividades: una visita guiada y demostración sobre cómo ingenieros y médicos trabajan juntos para lograr un aire más seguro desde el quirófano al laboratorio, así como una actividad interactiva en la que se mostrará cómo un mismo material puede servir tanto de hábitat celular como de propulsor acuático en investigaciones que unen biología e ingeniería.

En el Campus de Leganés de la UC3M se llevarán a cabo visitas guiadas y demostraciones enfocadas en la ingeniería y la alta tecnología. Los asistentes podrán conocer cómo se buscan arcos eléctricos en aviones explorando sus más de 450 kilómetros de cables o descubrir en el laboratorio la importancia del aceite para la alta tensión y por qué es clave en el ámbito eléctrico.

Asimismo, la UC3M organizará una propuesta específica para estudiantes de centros de educación secundaria: Teatro e investigación sobre la Unión Europea - CigÜEñas: rutas en el viento, un evento que combina una representación teatral con charlas por parte de investigadores e investigadoras de la UC3M que se celebrará el viernes 25 de septiembre de 10:30 a 12:00 h en el Auditorio del Campus de Leganés. 

Más información:

Web de la Noche Europea de los Investigadores e Investigadoras de Madrid 2026 de la UC3M: /inicio/nocheinvestigadores

Aunque la determinación plasmática de p-tau217 está comenzando a incorporarse a la práctica clínica en algunos hospitales españoles, su disponibilidad aún no es uniforme en el Sistema Nacional de Salud. En muchos casos, la valoración clínica del paciente requiere complementar esta información mediante técnicas avanzadas como la tomografía por emisión de positrones (PET) o procedimientos invasivos, como la punción lumbar para analizar el líquido que rodea al cerebro y la médula espinal. Estas pruebas suelen realizarse en fases relativamente tardías, cuando los síntomas ya son evidentes.

Investigación centrada en el sueño

Esta investigación se centra en el sueño durante un periodo de alta actividad en el que el cerebro realiza procesos de limpieza celular de residuos metabólicos, entre ellos la proteína beta-amiloide. Existe una relación bidireccional en este proceso, donde el alzhéimer altera la arquitectura del sueño y, a su vez, los trastornos del sueño favorecen los mecanismos que aceleran la progresión de la enfermedad. 

“Los registros de la actividad eléctrica durante el sueño nos permiten tener una ventana sobre los procesos biológicos que están ocurriendo y que, al cabo de los años, pueden dar lugar al olvido y a los síntomas propios del alzhéimer”, explica la investigadora principal del estudio, Arrate Muñoz-Barrutia, catedrática del departamento de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M. 

“Con nuestra investigación buscamos una herramienta que permita realizar un diagnóstico precoz del Alzheimer, que sea no invasiva, económica y que pueda extenderse a la mayor parte de la población”, explica la Dra. Anna Michela Gaeta, facultativa especialista en Neumología del Hospital Universitario Severo Ochoa

Inteligencia Artificial aplicada al registro del sueño

El equipo de investigadoras ha analizado una base de datos única que combina registros de la actividad eléctrica nocturna, llamadas polisomnografías, con datos de la expresión de proteínas obtenidos del líquido cefalorraquídeo de los pacientes, creada en una investigación previa liderada por el Dr Gerard Piñol Ripoll, facultativo especialista en Neurología del Hospital Universitario Santa María de Lérida-IRBLLeida, y el Dr Ferrán Barbé, jefe de Servicio de Neumología del Hospital Universitario Arnau de Vilanova de Lérida y director del grupo de Investigación translacional en medicina respiratoria del IRBLleida. En el estudio han participado 42 pacientes con Alzheimer de leve a moderado y con 58 controles cognitivamente sanos. Gracias a una financiación del Instituto de Salud Carlos III, el equipo de Lérida ha recopilado todos los datos y construido el repositorio que posteriormente han analizado las investigadoras en este nuevo estudio.

“Se registraron las señales mediante una serie de electrodos colocados sobre el cráneo que captan la actividad eléctrica de las neuronas durante toda la noche. Nosotras utilizamos la IA para analizar esa actividad eléctrica e identificar determinados cambios que puedan detectar la acumulación de proteínas en el cerebro, las cuales posteriormente darán lugar a enfermedades neurodegenerativas”, explica otra de las autoras del estudio, Lorena Gallego Viñarás, del departamento. de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M, que aclara además que “la IA no pretende sustituir ningún tipo de prueba médica, sino servir de apoyo al diagnóstico temprano. Esto permite analizar la información con mucho más detalle para facilitar diagnósticos más precoces y, en consecuencia, iniciar los tratamientos con mayor antelación”. 

Esta tecnología basada en IA ha logrado diferenciar con precisión a las personas sanas de los pacientes con Alzheimer. Además, al cruzar estos datos con biomarcadores clave del líquido cefalorraquídeo —como la proteína beta-amiloide (Aβ42), la tau fosforilada (p-tau181), la tau total (t-tau) y la cadena ligera de neurofilamentos (NfL)— el algoritmo ha identificado tres subgrupos o subclusters distintos de pacientes con Alzhéimer. Estos perfiles han mostrado diferencias graduales en sus niveles de biomarcadores, lo que evidencia que la enfermedad presenta diferentes firmas biológicas desde sus etapas iniciales.

Resultados con potencial aplicación clínica en el futuro

En el futuro, estas herramientas basadas en el estudio del sueño nocturno podrían funcionar de manera complementaria a los análisis de sangre, como por ejemplo los de la proteína p-tau217. De este modo, se podría contar con una vía de cribado económica y realizable desde el propio domicilio para detectar el el Alzheimer  preclínico y tratar de forma paralela los trastornos del sueño, ayudando así a ralentizar el avance del deterioro cognitivo.

“Otra cosa que hemos aprendido con esta investigación es que la ciencia del futuro en esta materia se basa en la integración de distintas disciplinas, como la neurología, la neumología y la ingeniería. Esta colaboración es fundamental porque actualmente se están desarrollando fármacos que solo pueden actuar en las fases precoces de la enfermedad”, concluye la Dra Anna Michela Gaeta. 

Referencia bibliográfica: Gaeta, A.M., Gallego Viñarás, L., Barbé, F. et al. (2026). Quantitative sleep EEG identifies CSF core biomarker-related subgroups in Alzheimer’s disease. GeroScience. https://doi.org/10.1007/s11357-026-02266-z  e-Archivo de la UC3M: https://hdl.handle.net/10016/50388 

Beldar Tekné, impulsada por investigadores del Dpto. de Bioingeniería de la UC3M, tiene como objetivo principal comercializar un escáner PET de cerebro basado en un nuevo sistema de detectores de radiación gamma dispuestos en una geometría cuasiesférica. Las innovaciones de este equipo permiten hacer imagen PET con una dosis de radiotrazador por paciente mucho menor que la necesaria en equipos convencionales, al tiempo que se consigue aumentar la resolución de la imagen adquirida. Este equipo está llamado a mejorar la precisión del diagnóstico y seguimiento de enfermedades neurooncológicas y neurológicas como el Alzheimer, Parkinson o la epilepsia. 

, nacida de los avances científicos del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad, desarrolla un simulador solar portátil, ligero y versátil diseñado para la caracterización de todo tipo de muestras bajo condiciones de iluminación controladas y personalizables. A diferencia de los equipos tradicionales voluminosos, este dispositivo de alta precisión permite realizar pruebas in-situ en sectores estratégicos como el fotovoltaico, el espacial y la cosmética, democratizando el acceso a esta tecnología mediante una solución compacta y adaptable que pesa menos de un kilogramo.

, originada en el Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UC3M, desarrolla sistemas robóticos colaborativos y plataformas de software de realidad virtual y aumentada destinadas a la rehabilitación médica. En concreto, se centra especialmente en la recuperación del miembro superior para pacientes con Daño Cerebral Adquirido (DCA), empleando algoritmos avanzados para crear "carriles virtuales" y permitir una terapia isocinética más accesible y eficiente.

Con estas empresas ya son 15 las spin-offs participadas por la UC3M y apoyadas por el programa de creación y participación en spin-offs, ubicado en el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de la Universidad. Las otras empresas en las que participa y que desarrollan actualmente sus innovaciones son: AI Methods, Cyclomed Technologies, Evidence Based Behavior, Hiili, Inrobics Social Robotics, LeapWave Technologies, Persei Space, Power Smart Control, Seevia Technologies y 60Nd. Además, la UC3M también participó en Sensia Solutions.

El pH es de vital importancia para las células, ya que afecta a casi todos sus procesos bioquímicos internos. Hasta ahora, los estudios sobre el efecto del pH en los microtúbulos se realizaban in vitro con estructuras aisladas de lisados celulares completos, lo que solo permitía ver el efecto directo del cambio de pH intracelular. Sin embargo, las células tienen un sistema muy sofisticado que mantiene su pH interno neutro y constante. Y se desconocía cómo el pH externo (la acidez del medio que rodea a la célula) podía tomar el control de este sistema de forma indirecta.

Este equipo de investigadores de la UC3M, con la colaboración de colegas de la Universidad Autónoma de Madrid y de la Universidad de Tampere (en Finlandia), ha desvelado este misterio en el estudio publicado en el último número de la revista científica Journal of the American Chemical Society (JACS). En el trabajo, describen un nuevo mecanismo molecular que conecta la acidosis extracelular con la estabilidad de los microtúbulos y la organización de orgánulos clave, como el aparato de Golgi. “La importancia de nuestro trabajo radica en descubrir cómo la acidez extracelular puede interferir directamente con el sistema de transporte interno de la célula”, señala otro de los autores, Ander Bastida Urkiza, del Dpto. de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M. 

Este descubrimiento no solo supone un hito en biología celular básica, sino que abre importantes vías en la medicina clínica, dado que la acidosis extracelular es un rasgo distintivo de múltiples enfermedades que alteran la función celular normal debido a desequilibrios metabólicos. Por ejemplo, en el cáncer, las células tumorales presentan altas tasas metabólicas y un suministro deficiente de oxígeno, lo que hace que el tejido que rodea el núcleo del tumor sea altamente ácido. Enfermedades crónicas como la diabetes alteran de forma sistémica el equilibrio del pH. Y ciertos procesos infecciosos inducen un metabolismo anaeróbico en los tejidos afectados, generando acidosis láctica.

El "interruptor" molecular y la ruta de la señal

El hallazgo principal de esta investigación apunta a una proteína de la superficie celular, denominada integrina β1, que ha demostrado actuar como un receptor sensible al pH. Gracias a simulaciones informáticas avanzadas, el equipo del profesor Vesa Hytönen en Finlandia logró detectar el momento exacto en que ocurre “la magia”: cuando el entorno de la célula se vuelve ácido, se produce un pequeño cambio químico en un punto muy específico de esta proteína (el aminoácido Asp138), encendiendo un interruptor de alarma. Este cambio activa la integrina β1 y, a partir de ahí, se desencadena un "efecto dominó" hacia el interior de la célula, transmitiendo la señal a través de una cadena de proteínas (llamadas RhoA, ROCK y CRMP-2) que actúan como mensajeras del cambio de pH. Y el resultado final es la desestabilización de los microtúbulos.

“Siguiente con la analogía que comentábamos, la acidez exterior destruye el asfalto de las calles por las que circula el tráfico interno de la célula. Al desmoronarse estas vías, los componentes celulares pierden el rumbo y el aparato de Golgi —el ‘centro logístico y de empaquetado’ de la célula— se descoloca y pierde su forma, interrumpiendo los envíos internos”, explica otro de los autores del estudio, Dariusz Lachowski, del Dpto. de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M. 

Tecnología avanzada y colaboración multidisciplinar

Este proyecto multidisciplinar ha combinado diferentes aproximaciones experimentales avanzadas. Para explorar los mecanismos implicados en la dinámica de los microtúbulos, los investigadores emplearon técnicas de microscopía de fluorescencia de reflexión interna total y seguimiento de cometas proteicos. Además, se utilizó un dispositivo de actuación magneto-mecánica de nueva creación desarrollado por otro equipo de investigación de la UC3M, dirigido por Daniel García González. Esta herramienta ha permitido imitar de forma precisa las diferentes propiedades mecánicas inherentes a los tejidos vivos, enlazando por primera vez los procesos de acidosis con la mecanotraducción celular.

Los resultados de este estudio abren una gran cantidad de preguntas para la investigación básica, como determinar el efecto exacto que esta acidez produce en los motores moleculares (las proteínas kinesina y dineína) encargados de transportar las vesículas a lo largo de los microtúbulos. A largo plazo, según los investigadores, el hallazgo de este mecanismo mecano-químico servirá de modelo o guía para el avance en el conocimiento del transporte celular y para explorar potenciales dianas terapéuticas destinadas al desarrollo de nuevos fármacos que protejan el sistema interno celular en entornos patológicos.

Referencia bibliográfica: Lachowski, Dariusz; Cortes, Ernesto;  Mykuliak, Vasyl; Fernandez-de la Torre, Miguel; Bastida Urkiza, Ander;  Muñoz-Barrutia, Arrate; Garcia-Gonzalez, Daniel;  Hytonen, Vesa; del Rio Hernandez, Armando (2026). Acidosis Regulates Microtubule Dynamics via the β1 Integrin/RhoA/CRMP-2 Axis. J. Am. Chem. Soc. e-arhivo:  

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Versión en finés (sakkojen versio)  

La piel de mariposa es una enfermedad genética poco frecuente y de gran impacto caracterizada por una fragilidad extrema de la piel y las mucosas, provocando ampollas y heridas ante cualquier roce. Además, está asociada a una respuesta inflamatoria crónica sistémica que deteriora la calidad de vida y condiciona la esperanza de vida. En la actualidad afecta a unas 500.000 personas en todo el mundo, según fuentes científicas. 

El estudio, publicado recientemente en la revista Frontiers in Immunology, ha contado con financiación del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y las asociaciones de pacientes DEBRA-España y Berritxuak. Asimismo, la participación de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y el Hospital General Universitario Gregorio Marañón de Madrid —en colaboración con Great Ormond Street Hospital de Londres — ha sido fundamental, al integrar su experiencia clínica y científica en el desarrollo del estudio. 

Las células madre mesenquimales se encuentran principalmente en el tejido conectivo (estroma) de la médula ósea, tejido adiposo (grasa) y cordón umbilical. En general, tienen una alta capacidad inmunomoduladora y de secreción de factores reparadores, lo que las hace clave en medicina regenerativa, siendo muy estudiadas para tratar enfermedades inflamatorias y degenerativas.
Una nueva esperanza para calmar la inflamación

Este ensayo clínico, denominado MesenSistem-EB (Fase I/II), evaluó el uso de células madre mesenquimales de médula ósea procedentes de donantes familiares (haploidénticos). A diferencia de otros enfoques, este estudio no buscaba sólo reponer el colágeno 7 (C7), sino actuar sobre el sistema inmunitario del paciente.

Los resultados de este estudio han confirmado la seguridad de este tratamiento, al demostrar que es bien tolerado por los pacientes pediátricos sin registrarse eventos adversos graves asociados a la infusión. Además, el equipo investigador logró estabilizar los indicadores de inflamación en todo el cuerpo (como la PCR y el fibrinógeno), lo que permitió que el estado de los pacientes no empeorara durante el año que duró el seguimiento.

El equipo investigador identificó dos biomarcadores, las moléculas MCP1 y sCD40L, cuyos niveles en sangre permiten predecir qué pacientes responderán mejor al tratamiento. “Esto supone un paso importante hacia la medicina personalizada en enfermedades raras”, señala Marcela Del Río Nechaevsky, investigadora del Departamento de Bioingeniería de la UC3M y del IIS-FJD.

El valor de la colaboración pública y social

Este avance no habría sido posible sin un buen ecosistema de colaboración, destaca el equipo investigador. El proyecto ha contado con la financiación del ISCIII y de la AEI, demostrando el retorno social de la inversión pública en ciencia.

Especial relevancia tiene además el papel de las asociaciones de pacientes DEBRA-España y Berritxuak, que han cofinanciado y apoyado el ensayo clínico desde sus inicios. "Para las familias, ver que la ciencia avanza en el control del dolor, el picor y la calidad del sueño es una luz de esperanza. Este tratamiento no solo trata la piel, trata la vida diaria de niñas y niños", señalan desde las asociaciones.

Los investigadores concluyen que esta aproximación terapéutica podría convertirse en una estrategia complementaria fundamental para mitigar la escalada inflamatoria en fases críticas de la enfermedad. “El ensayo clínico MesenSistem-EB sienta las bases para futuros protocolos combinados que podrían transformar el pronóstico de la piel de mariposa a nivel internacional”, indica otra de las autoras del estudio, Lucía Martínez Santamaría, investigadora del Departamento de Bioingeniería de la UC3M y del IIS-FJD.

Referencia bibliográfica: Escámez, María José J et al (2026). MesenSistem-EB: Systemic haploidentical mesenchymal stem cell therapy in recessive dystrophic epidermolysis bullosa associated with clinical benefits and correlated with MCP1 and sCD40L dynamics. Frontiers in Immunology. Volumen 17. e-Archivo de la UC3M:  

En España se trata del único proyecto que proviene de investigaciones desarrolladas en pruebas de concepto (Proof of Concept) del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), como es el caso de ISBIOMECH. Esta subvención del EIC Transition está dotada con 2,4 millones de euros, aunque la empresa también ha captado inversores privados hasta conseguir una financiación de más de 3 millones de euros

“Este proyecto nos permite trasladar toda la ciencia básica que ya hemos desarrollado en proyectos previos del ERC y llevarla a una fase de comercialización y de impacto real en la sociedad”, apunta el investigador del Dpto. de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras de la UC3M, Daniel García González, cofundador y CSO (Chief Scientific Officer) de 60Nd.

La tecnología que han desarrollado combina polímeros magneto-activos e inteligencia artificial para aplicar estímulos mecánicos programables y no invasivos a cultivos celulares en 2D y 3D. Esta capacidad, indican en la compañía, permite a investigadores y farmacéuticas recrear con exactitud el comportamiento físico de diversas enfermedades y patologías, identificar nuevas dianas terapéuticas e incluso apoyar en el diseño de nuevos fármacos y terapias.

“La idea es que de aquí a tres años tengamos un producto comercialmente viable y que podamos escalar. Durante este tiempo, la compañía trabajará con probadores (beta testers) que integren esta tecnología para mejorar el prototipo, que ya permite reproducir patologías de una manera mucho más eficiente y escalable que otras soluciones”, señala Daniel García González desde las instalaciones de la empresa, situadas en el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de la UC3M - Leganés Tecnológico.

NeoMag puede transformar la forma de hacer investigación en cáncer, neurología y dermatología, según sus creadores, ofreciendo modelos in vitro de alta precisión que aceleran el descubrimiento de terapias. Al integrarlo en su flujo de trabajo, los investigadores pueden anticipar fallos terapéuticos antes de llegar a las fases clínicas, lo que supone un  ahorro masivo de costes y una reducción drástica de la experimentación con animales.

Por ejemplo, NeoMag permite simular el microambiente mecánico de los tumores para estudiar en tiempo real procesos de invasión y metástasis, así como evaluar la eficacia de nuevos fármacos en condiciones de estrés mecánico. La plataforma también es capaz de recrear las fuerzas dinámicas vinculadas a traumatismos cerebrales o ictus, permitiendo a los neurocientíficos estudiar la respuesta de neuronas, astrocitos y microglía de forma no invasiva. Además, facilita el modelado de procesos de cicatrización de heridas, fibrosis y remodelación dérmica, proporcionando modelos mucho más predictivos para la medicina regenerativa y el cribado dermocosmético. 

Transferencia de ciencia básica a la sociedad

Muchas patologías se desarrollan o se agravan por alteraciones mecánicas en los tejidos y muchas terapias fracasan porque estos factores no se consideran durante su diseño o evaluación. “La tecnología que hemos desarrollado permite identificar estas respuestas mecánicas en etapas muy tempranas, abriendo nuevas vías para comprender mecanismos biológicos clave y mejorar los procesos de drug discovery”, explica Daniel García, que precisamente creó 60Nd para llevar esta innovación fuera del laboratorio y convertirla en un producto con impacto real. 

“Esta spin-off nos ha permitido ampliar capacidades que ya eran brillantes desde el punto de vista científico con capacidades que provienen del mundo empresarial, como ser capaces de vender y explicar el impacto de esta solución tecnológica a potenciales clientes, como otros investigadores científicos o la industria farmacéutica”, explica Ricardo de la Torre González, cofundador y CEO (Chief Executive Officer) de 60Nd.

“Este proyecto va a necesitar en un futuro más fondos que nos permitan llevarlo a escala global, lo que permitirá que equipos de investigadores en todo el mundo, tanto en instituciones públicas como privadas, dispongan de nuestra solución.  “El respaldo que  nos ha dado la Comisión Europea valida nuestra capacidad para liderar el mercado de la biología predictiva con NeoMag, que ya cuenta con la confianza de laboratorios de élite mundial como el Instituto Pasteur de París o el Imperial College London”, concluye. 

Más información: 

Web de 60Nd en: 
/ss/Satellite/InnovacionEmprendimiento/es/TextoMixta/1371403497966/
 

“Los neutrófilos son las células más abundantes del sistema inmunitario y las primeras que responden en el organismo cuando aparece una infección o un daño. Pero estas células no sólo ayudan a luchar contra los patógenos, sino que también reparan los tejidos y ayudan en la formación de vasos sanguíneos”, explica Iván Ballesteros, profesor del Departamento de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M e investigador del CNIC, que ha publicado este trabajo junto a Andrés Hidalgo, del Departamento de Inmunobiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale y también investigador del CNIC. “Por lo tanto —continúa— si queremos entender cómo funcionan los neutrófilos, tenemos que estudiarlos en su conjunto, como si fuera un hormiguero: no podemos estudiar qué hace una hormiga obrera o una hormiga soldado por separado; tenemos que comprender cómo se coordinan las células y qué papel desempeña cada una de ellas”.

Tradicionalmente, los neutrófilos se han descrito como células especializadas en la eliminación rápida de patógenos y con una vida muy limitada. Sin embargo, los autores proponen que estas células poseen una notable capacidad de adaptación a distintos tejidos y contextos, participan en procesos como la inflamación estéril, la reparación tisular o el cáncer, y presentan comportamientos colectivos coordinados, similares a los observados en otros sistemas biológicos.

Los investigadores destacan que este nuevo marco conceptual puede ayudar a reinterpretar el papel de los neutrófilos en numerosas enfermedades, desde el cáncer hasta las patologías inflamatorias o autoinmunes. En este sentido, podría abrir nuevas vías terapéuticas dirigidas a modular su producción y su programación funcional. “El estudio pone de relieve que los neutrófilos no son meros ejecutores de respuestas inmunes inmediatas, sino un sistema altamente organizado, plástico y con memoria, cuyo potencial terapéutico todavía está lejos de haberse explotado”, añade Andrés Hidalgo. 

Este trabajo propone que el colectivo de neutrófilos está organizado en dos compartimentos funcionales interconectados: uno “granulopoyético”, localizado principalmente en la médula ósea y encargado de la producción de neutrófilos; y otro “maduro”, formado por las células ya diferenciadas que circulan por la sangre y los tejidos. Esta organización permitiría al sistema responder con rapidez a agresiones locales, al tiempo que mantiene una memoria de exposiciones previas.

Según el modelo propuesto por los investigadores, esta estructura explica cómo los neutrófilos pueden mostrar una gran diversidad funcional, adaptarse a señales locales de distintos órganos y participar en procesos tan variados como la angiogénesis, la regulación de la respuesta inmunitaria o el mantenimiento de la homeostasis tisular. Además, los autores subrayan que muchas de estas propiedades emergen sólo cuando se considera al conjunto de neutrófilos como una unidad biológica, y no como células individuales.

Referencia bibliográfica:

Ballesteros, I. Hidalgo, A. (2025). The neutrophil collective. Cell.  Volume 188, Issue 25 p 7019-7035. DOI: 10.1016/j.cell.2025.11.001 

“Lo más sorprendente - explica el Dr. Iván Ballesteros, profesor del Dpto. de Neurociencia y Ciencias Biomédicas y de la Facultad de Ciencias de la Salud de la UC3M e investigador del CNIC - es que cada neutrófilo vive apenas unas horas, pero juntos mantienen una arquitectura estable durante toda la vida. Es un patrón que emerge del caos. Comprender esta lógica abre nuevas vías para aprender a guiar la inmunidad hacia la curación”.

El trabajo también muestra que, hasta ahora, la falta de una referencia clara había limitado la capacidad de interpretar el papel real de estas células. Los estudios previos estaban muy centrados en enfermedades concretas, como cáncer o infecciones, explica el investigador Yale-CNIC,  Andrés Hidalgo:“Aquí hemos reunido una variedad enorme de condiciones, desde el embarazo y el desarrollo fetal hasta infecciones, cáncer, infarto o envejecimiento”.

”Al integrar todos estos datos -añade Daniela Cerezo-Wallis, co-primera autora e investigadora en la Universidad de Yale- hemos podido observar cómo los neutrófilos siguen patrones comunes a pesar de su aparente diversidad”. Los análisis entre especies, indica Andrea Rubio-Ponce, también co-primera autora e investigadora del CNIC, muestran que muchos de estos programas celulares son sorprendentemente similares en ratón y humano. “Esto facilita mucho trasladar los hallazgos a estudios clínicos y acelera el desarrollo de biomarcadores y nuevas terapias”, agrega Laiguan Ng, de la Universidad de Westlake.

Además de ordenar un campo tradicionalmente fragmentado, NeuMap ofrece una herramienta práctica que permitirá a la comunidad científica identificar qué tipos de neutrófilos están presentes en una enfermedad y qué función podrían desempeñar. Los autores subrayan que este atlas será un recurso de libre acceso para investigadores de todo el mundo.

La investigación ha recibido financiación del Cancer Research Institute; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades/ Agencia Estatal de Investigación (AEI); Fundación BBVA; Worldwide Cancer Research; NIH; Deutsche Forschungsgemeinschaft; FundaciónLeducq; IZKF/IMF Münster, Bachynski Family Foundation;Canada Foundation for Innovation; National Medical Research Council y Skin Research Institute of Singapore; National Natural Science Foundation of China; European Union “NextGenerationEU/PRTR,  y European Regional Development Fund.

Referencia bibliográfica: Cerezo-Wallis, D., Rubio-Ponce, A., Richter, M., Pitino, E., Kwok, I., Marteletto, G., Guanolema-Coba, A. C., Shih, C., Huang, R.-K., Moraga, A., Borbaran Bravo, N., Doré, S., Callejas, S., Aragonés, D. G., Jiménez-Carretero, D., Martin, D., Ovadia, S., Vicanolo, T., Crainiciuc, G., … Ballesteros, I. (2025). Architecture of the neutrophil compartment. Nature.

Este proyecto marca un hito por su enfoque y su equipo, que cuenta con una notable participación femenina y española. Entre los participantes se encuentran: Sara García Alonso, astronauta de reserva de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés); Isabel Vera Trallero, directora de la Oficina de Espacio y Sociedad de la Agencia Espacial Española; y Beatriz Puente-Espada, directora del Centro de Instrucción de Medicina Aeroespacial (CIMA) del Ejército del Aire y del Espacio. El equipo español se completa con: el profesor Óscar Flores Arias, director del Dpto. de Ingeniería Aeroespacial de la UC3M; el estudiante de máster Huc Pentinat Llurba de TAMU; y la participación del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).

Ciencia de vanguardia contra los desafíos de la microgravedad

Durante las misiones espaciales, la ausencia de los gradientes de gravedad provoca que los fluidos corporales se desplacen hacia la cabeza, lo que puede causar problemas de visión, aumentos de presión intracraneal y riesgo de coágulos sanguíneos en el cuello. Para combatir estos efectos, el equipo ha probado una técnica denominada Lower Body Negative Pressure (LBNP), que aplica presión negativa en las piernas para redistribuir los fluidos y normalizar la circulación.

“Lo más interesante de este proyecto es que estamos evaluando en condiciones reales de microgravedad una contramedida tan prometedora como el LBNP. Esto nos permitirá analizar la eficacia del LBNP para proteger la salud ocular y cardiovascular de los astronautas, dos de los grandes retos de las misiones espaciales de larga duración”, indica Oscar Flores. Además de marcar un antes y un después en la protección de la salud de los astronautas, "la validación de la técnica LBNP puede también abrir la puerta a aplicaciones médicas aquí en la Tierra”, añade. 

A lo largo del vuelo parabólico, se analizará la eficacia de esta técnica midiendo la circulación sanguínea en el cuello y otros parámetros cardiovasculares y oculares. Este esfuerzo colaborativo es un ejemplo de investigación global con socios de renombre en EEUU, como la University of California, Davis, y la University of Florida. El proyecto está financiado por la ESA, la NASA, TAMU y la Lockheed Martin Corporation, lo que subraya su importancia internacional.

“Nuestro objetivo no es diagnosticar el cáncer, sino proporcionar a los médicos una herramienta eficaz para monitorizar la evolución de la enfermedad tras el tratamiento”, explica Joaquín Martínez-López, presidente de Altum Sequencing. “Las herramientas de diagnóstico actuales presentan limitaciones de sensibilidad, lo que dificulta la detección precoz de estas recaídas, pero gracias a la tecnología de secuenciación de ADN NGS (next generation sequencing), podemos detectar una célula tumoral entre un millón de células sanas a partir de una simple muestra de sangre”, añade. 

La metodología empleada para detectar recaídas con tanta antelación comienza con una biopsia tumoral inicial. A continuación, se identifican las mutaciones específicas de cada paciente. Posteriormente, se realiza un seguimiento mediante análisis de sangre buscando rastros de esas mutaciones en ADN tumoral circulante. 

“La ventaja de nuestra tecnología es que es muy poco invasiva, versátil y adaptada a cada tipo de tumor. Además, el coste se reduce significativamente al centrarnos solo en mutaciones relevantes para cada paciente. Además, esto nos permite evitar tratamientos innecesarios y minimiza el riesgo de falsos positivos”, añade Marina Planas, CEO de Altum Sequencing.

El potencial de esta innovación va más allá del cáncer de mama, ya que la tecnología es aplicable a cualquier tipo de tumor sólido. Por eso los investigadores están trabajando para obtener las aprobaciones regulatorias necesarias tanto en Europa como en Estados Unidos con el objetivo de hacer accesible esta herramienta en hospitales de todo el mundo. “Empezamos con cánceres hematológicos como el mieloma múltiple y la leucemia mieloide aguda, pero ya estamos viendo buenos resultados también en cánceres de pulmón, así que nuestro objetivo es transformar el seguimiento del cáncer. Hoy detectamos una célula entre un millón. En el futuro, será una entre diez millones”, concluye Marina Planas.

La empresa prevé avanzar en la integración de tecnologías emergentes con la implementación de inteligencia artificial generativa a lo largo de este año. Tras incorporar algoritmos de machine learning en sus procesos, su objetivo ahora es utilizar esta nueva tecnología para mejorar la precisión diagnóstica, optimizar la adaptación de los tratamientos y ofrecer información más útil y personalizada a los pacientes.

Altum Sequencing ha sido apoyada por el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de la UC3M, situado en el Parque Científico, Tecnológico y Empresarial Leganés Tecnológico. También ha recibido apoyo de la Comunidad de Madrid, del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) y del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). A su vez, la empresa colabora con el Hospital 12 de Octubre, el Gregorio Marañón, HM hospitales, el Hospital Regional de Málaga y otros centros de investigación como el CNIO, la Universidad Complutense e IBIMA, que han sido quienes han coordinado el estudio desde Málaga, gracias a su investigador principal, Iñaki Comino.

Referencia bibliográfica: Comino-Méndez, I., Velasco-Suelto, J., Pascual, J. et al. Identification of minimal residual disease using the clonesight test for ultrasensitive ctDNA detection to anticipate late relapse in early breast cancer. Breast Cancer Res 27, 65 (2025).

Este documento incluye 16 fichas informativas con las líneas y proyectos de investigación, experiencia y capacidades de grupos de I+D+i en ámbitos como el derecho, la economía, las humanidades y la ingeniería. 

El apartado más numeroso es el relativo a ingeniería, donde aparecen grupos de bioingeniería, de informática, de térmica y de fluidos, de sistemas y automática, de mecánica de medios contínuos y teoría de estructuras, de tecnología electrónica y de teoría de la señal y comunicaciones. Además, el mapa, con un carácter multidisciplinar, incluye grupos de economía, estadística, derecho y humanidades: filosofía, lenguaje y literatura. Por último, aparece un laboratorio de biomecánica y estructuras multifuncionales.

“El conocimiento acumulado, nuestra experiencia en colaboración con la industria, la infraestructura de laboratorios propios y, sobre todo, el enfoque multidisciplinar que caracteriza a la UC3M, nos convierten en un socio estratégico clave para impulsar la innovación en instituciones, grandes empresas y pymes”, explican en el SEI. 

Los mapas de I+D muestran las capacidades científicas de la UC3M para innovar en diferentes sectores del mercado y buscar soluciones para la sociedad. Asimismo, resultan de utilidad para el personal investigador y el sector empresarial interesado en crear sinergias con la Universidad. La información que se detalla procede de bases de datos actualizadas periódicamente. 

Este mapa se ha desarrollado en el marco de un proyecto de entidades de enlace de la innovación tecnológica (Ref.: OI2022-UC3M) cofinanciado por la Comunidad de Madrid (CM) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea. 

Más información:

Mapas de I+D+i de la UC3M

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ERA4TB

El Acelerador Europeo de Regímenes contra la Tuberculosis (ERA4TB, por sus siglas en inglés) es un ambicioso proyecto europeo destinado a acelerar el desarrollo de nuevos antibióticos contra todas las formas de tuberculosis, especialmente las resistentes a los tratamientos actuales. El proyecto busca romper con el tradicional enfoque secuencial en el desarrollo de fármacos y adoptar un modelo de investigación paralela para reducir los tiempos de espera y optimizar los costes del desarrollo de nuevos regímenes contra la TB. Con este fin, el proyecto pretende llevar a ensayos clínicos al menos seis nuevos antibióticos y seleccionar combinaciones terapéuticas que ofrezcan soluciones más rápidas y eficaces a nivel global.

“Las nuevas combinaciones ya están siendo identificadas y pasarán a desarrollo clínico, empezando por  la fase 1 (PhI) con voluntarios sanos, tres estudios de PhI  ya han concluido con éxito. Pero para que lleguen al mercado, han de superar las fase 2 y 3, para lo cual  se necesitarán cinco o seis años más”, comenta Alfonso Mendoza, del grupo de investigación del Laboratorio de Ciencia e Ingeniería Biomédica (BSEL) de la UC3M.

TAINT-TB

El proyecto TAINT-TB, por su parte, se centra en desarrollar agentes de contraste para tomografía computerizada capaces de marcar específicamente la tuberculosis, lo que permitirá visualizar la distribución de la enfermedad en el organismo y conseguir mayor precisión en el diagnóstico y seguimiento de la infección. Esto facilitará diagnósticos más rápidos, incluso en países con recursos limitados, y proporcionará una herramienta clave para seguir la evolución de la enfermedad. Al mismo tiempo, al permitir cuantificar de forma precisa la carga bacteriana, los contrastes desarrollados podrán emplearse en el progreso de nuevos fármacos al reducir los tiempos de evaluación de su eficacia, disminuyendo costos y facilitando su comercialización. 

“Los contrastes que estamos desarrollando en el proyecto van a servir para mejorar los sistemas de cuantificación, diagnóstico y seguimiento de la tuberculosis en modelos animales en el desarrollo preclínico de tratamiento contra la tuberculosis”, explica Patricio López Expósito, del Departamento de Bioingeniería de la UC3M.

TCOLF-TC312

El proyecto TCOLF-TC312, análogamente, busca desarrollar un modelo para estudiar la tuberculosis utilizando ratones humanizados con células CD34+. Esto permitirá comprender mejor la interacción entre el sistema inmunitario humano y la bacteria Mycobacterium tuberculosis, causante de la enfermedad. Actualmente, los modelos animales no reflejan completamente la complejidad de la enfermedad en humanos, lo que dificulta el desarrollo de tratamientos efectivos. Mediante el uso de biología de sistemas, este proyecto pretende crear un entorno más preciso para analizar cómo responden el hospedador, la bacteria y los fármacos en el contexto de la infección. La combinación del modelo inmunológico humanizado con tecnologías avanzadas de imagen (como la tomografía por emisión de positrones y la tomografía computarizada, PET/TC) permitirá monitorear en tiempo real la evolución de la enfermedad y la respuesta a los tratamientos. Esto facilitará el descubrimiento de biomarcadores para el diagnóstico temprano, la predicción de la progresión de la enfermedad y la evaluación de la efectividad de nuevas terapias, así como abordar nuevas aproximaciones terapéuticas dirigidas a mejorar la respuesta inmune.

“Si todo va bien y los resultados acompañan, la herramienta debería estar disponible en un plazo de dos años”, concluye Santiago Ferrer Bazaga, del Departamento de Bioingeniería de la UC3M. En el proyecto participan cuatro organizaciones, tres de las cuales son empresas, y el papel de la Universidad es la coordinación y dirección científica del proyecto.

Más información:

Proyecto ERA4TB

Proyecto TCOLF-TC312

La profesora encargada de la laudatio ha sido María Arrate Muñoz Barrutia, del Departamento de Bioingeniería de la UC3M, que se ha referido a Nogales como "el vivo reflejo de cómo el esfuerzo, la curiosidad y el talento pueden trascender fronteras".

En su discurso como Doctora Honoris Causa, Eva Nogales ha señalado el orgullo que le supone que su "trayectoria ejemplifique el ascensor social que supone la universidad pública". Asimismo, ha apuntado que "el mundo académico va más allá de la ciencia, y su labor social ni empieza ni acaba en la ciencia. Los enormes problemas a los que se enfrenta el mundo solo pueden entenderse bajo una perspectiva inclusiva e integradora que abarque todos los campos". 

La ministra de Sanidad, por su parte, ha destacado que Nogales "ha allanado el futuro para que muchas niñas puedan llevar una bata blanca". 

El acto lo ha cerrado el rector de la UC3M, que ha remarcado que "ejemplos como el de Eva Nogales con una trayectoria científica al servicio de la sociedad, mejorando la vida de las personas, dan sentido a la educación y a la ciencia pública al servicio de la ciudadanía".

Eva Nogales es profesora distinguida de Bioquímica, Biofísica y Biología Estructural en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), además de investigadora del Instituto Médico Howard Hughes. El año pasado recibió el Premio Shaw 2023 en Ciencias de la Vida por sus contribuciones a la biología estructural de la transcripción de genes (uno de los procesos fundamentales de la vida), convirtiéndose en la primera científica española que recibe este galardón.

De esta forma, el chatbot puede convertirse en una herramienta muy útil, puesto que permite a los investigadores ejecutar tareas complejas de análisis de una forma sencilla e intuitiva. Por ejemplo, si un investigador necesita procesar imágenes de microscopía mediante modelos de segmentación, el chatbot puede ayudarle a seleccionar el modelo adecuado y ejecutarlo.

El asistente está basado en modelos extensivos de lenguaje y emplea una técnica llamada “generación aumentada por recuperación” o RAG (Retrieval-Augmented Generation), que permite acceder a bases de datos en tiempo real. “La principal ventaja es que nosotros no entrenamos el modelo con información específica, sino que la extraemos de fuentes actualizadas, lo que minimiza errores conocidos como “alucinaciones”, y que son respuestas inexactas comunes en otros modelos de IA, como, por ejemplo, ChatGPT”, añade otra de las autoras del trabajo, Arrate Muñoz Barrutia, catedrática del Dpto. de Bioingeniería de la UC3M. “Esto garantiza que el usuario reciba información veraz y contextualizada, que es lo más importante para nosotras”.

El BioImage.IO Chatbot tiene otras ventajas añadidas y es que también ha sido optimizado para trabajar directamente con microscopios y otros equipos de laboratorio a través de un sistema de extensiones que permite que los investigadores controlen estos equipos mediante comandos sencillos, enviados directamente desde la interfaz del chatbot. “Otra ventaja de nuestro asistente es que es código libre — señala Muñoz Barrutia — lo que permite que otros desarrolladores puedan continuar creando nuevos módulos y mejorando la herramienta”.

El modelo ha sido perfeccionado por estas investigadoras de la UC3M junto con la empresa Ericsson Inc y la colaboración desde el KTH, fundamentalmente de Wanlu Lei, Gabriel Reder y Wei Ouyang, del Departamento de Sistemas Inteligentes y del Departamento de Física Aplicada, respectivamente. Miembros del equipo lo han presentado recientemente en el congreso I2K ( (From Images to Knowledge) 2024 celebrado en Milán (Italia). Este equipo ha logrado integrar el chatbot en plataformas que viven en la nube y corren sobre navegadores web, lo que permite realizar llamadas a bases de datos en línea para el análisis de imágenes en tiempo real. Según Fuster-Barceló, esta capacidad de extensibilidad es una de las grandes ventajas del chatbot, ya que facilita su integración en distintos sistemas de trabajo, incluidos sitios web de terceros y otros sistemas de investigación.

En cuanto a los próximos pasos a seguir, las investigadoras planean ampliar las capacidades del chatbot con un modelo de IA más versátil, capaz de realizar lecturas de artículos científicos y ayudar en la planificación de experimentos. Esto podría allanar el camino hacia una automatización avanzada en entornos de investigación y, quizás, hacia una mayor democratización en el acceso a herramientas científicas complejas​, concluyen.

Referencias bibliográficas:

Lei, W., Fuster-Barceló, C., Reder, G. et al (2024). BioImage.IO Chatbot: a community-driven AI assistant for integrative computational bioimaging. Nat Methods 21, 1368–1370.

Arrate Muñoz-Barrutia, A (2024). BioImage.IO chatbot: A community-driven AI assistant for integrative computational bioimaging. I2K (From Images to Knowledge). October 23-25 2024. Milan, Italy.

“Estamos muy contentos de poder combinar nuestros diversos conocimientos para investigar esta cuestión de vanguardia”, dijo Lesman, investigador principal de la subvención. “Nuestros modelos preliminares sugieren que las células pueden comunicarse a distancias relativamente largas a través de movimientos dinámicos en la matriz extracelular, de forma similar a como las arañas perciben las vibraciones a través de sus telas. Pero esto nunca se había estudiado directamente”.

Mortimer, bióloga que estudia la comunicación vibracional en animales como arañas y elefantes, dirigirá el trabajo experimental para registrar y caracterizar las hipotéticas vibraciones generadas por las células mediante técnicas de vibrometría láser de última generación. “Estoy ansiosa por aplicar los enfoques de mi investigación sobre la comunicación animal a macroescala para escuchar a escondidas los susurros a nanoescala entre células”, afirma.

Las propiedades físicas medidas de las vibraciones se utilizarán en modelos computacionales dirigidos por Ramón Zaera  para determinar cómo se propaga la señal a través de la matriz extracelular. “Los modelos de elementos finitos de materiales fibrosos de nuestro laboratorio están bien preparados para simular cómo la matriz extracelular, con su compleja arquitectura, conduce la información mecánica dinámica”, explica Zaera.

Por último, el equipo estudiará cómo las células detectan y responden a las señales vibratorias a nivel molecular mediante microscopía en directo y biomarcadores, asesorado por Genin, experto en mecanobiología celular. “A partir de mis investigaciones sobre cómo las células transducen fuerzas mecánicas diminutas durante la cicatrización de heridas y la fibrosis, preveo que estas vibraciones pueden activar vías de señalización mecanosensibles para coordinar el comportamiento celular”, dijo Genin.

Este nuevo modo de comunicación célula-célula, si se valida, podría tener importantes implicaciones para los procesos tanto sanos como patológicos que implican la interacción celular y el comportamiento colectivo, desde el desarrollo embrionario hasta la cicatrización de heridas y la metástasis del cáncer, señalaron los investigadores. “Si comprendemos el 'lenguaje' que utilizan las células para hablar entre sí a través de las vibraciones de la matriz extracelular, podremos identificar nuevas formas de promover la curación y bloquear las condiciones patológicas”, señaló Lesman. “Por ejemplo, potencialmente podríamos programar 'mensajes' para estimular la regeneración tisular, o bloquear señales que permitan la invasión de células tumorales”.

El programa de investigación consistirá en desarrollar nuevas técnicas para bioimprimir en 3D estructuras definidas de matriz celular que permitan controlar la distancia y la orientación entre células. El proyecto pretende demostrar que las células pueden generar, propagar y percibir información vibracional compleja a través de la matriz extracelular y dilucidar los parámetros clave de la célula y la matriz que rigen este proceso.

“Esta investigación interdisciplinar de alto riesgo y recompensa sólo es posible gracias a la colaboración internacional», afirmó Genin. «Combinando nuestros conocimientos complementarios, podemos perseguir esta apasionante hipótesis en la frontera de la mecanobiología celular de una forma que ninguno de nosotros podría hacer por sí solo. De aquí saldrá una investigación interesante, independientemente de que los experimentos acaben apoyando nuestra hipótesis”. 

El equipo afirma que este trabajo puede abrir un nuevo paradigma para comprender y diseñar cómo las células coordinan sus actividades individuales en comportamientos colectivos, con posibles aplicaciones futuras en medicina regenerativa, terapia del cáncer y biología sintética.

“Estamos encantados de tener la oportunidad de trabajar juntos en este proyecto potencialmente revolucionario”, declaró Genin. “Y estamos muy agradecidos al Human Frontier Science Program por compartir nuestra visión de utilizar una ciencia innovadora e interdisciplinar para explorar una posible nueva vía de comunicación celular”.

La red HumanIC reúne a destacados equipos académicos de toda Europa con socios del sector de la calefacción, ventilación y aire acondicionado de hospitales y centros sanitarios. El objetivo es formar a ingenieros y científicos en una fase inicial de su carrera con el fin de dar un nuevo enfoque al clima interior centrado en el ser humano en los entornos sanitarios.

¿Qué es un clima interior centrado en el ser humano?

El clima interior centrado en el ser humano se define como el microambiente que rodea y está cerca de un cuerpo humano. El concepto se centra en los seres humanos y el entorno que los rodea, que debe entenderse como un microambiente específico, más que como la "vecindad física" de un cuerpo humano. 

El clima interior de los hospitales, centrado en el ser humano, desempeña un papel fundamental en la prestación segura y eficaz de asistencia sanitaria. Los quirófanos, las salas de aislamiento, las salas de tratamiento y los laboratorios permiten administrar a los pacientes tratamientos cada vez más sofisticados de forma segura; mientras que los pabellones, las consultas y las salas de espera ofrecen instalaciones esenciales para la interacción de los pacientes y su comodidad y bienestar durante la recuperación.

Infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria (HAI)

Se calcula que cada año más de 4 millones de pacientes adquieren una infección relacionada con la asistencia sanitaria (HAI) en la Unión Europea. En un día cualquiera, unos 80.000 pacientes sufren al menos una HAI, es decir, uno de cada 18 pacientes en los hospitales europeos. 

La crisis mundial de resistencia a los antimicrobianos hace que las HAI supongan un coste y un riesgo de mortalidad cada vez mayores. El entorno hospitalario es responsable del 20% de todas las HAI, y hay pruebas claras de que el diseño de los edificios y las actividades humanas contribuyen a la transmisión de enfermedades infecciosas. 

La mejora del ambiente interior de un edificio hospitalario puede reducir entre un 9% y un 20% los costes asociados a las enfermedades transmitidas por el aire. La ventilación y el aire interior son motivo de especial preocupación, y numerosos estudios demuestran que el flujo de aire controla la dispersión y la exposición a patógenos aerotransportados. 

El trabajo desarrollado en la UC3M se centra en el estudio experimental y el desarrollo de modelos reducidos para flujos complejos en entornos hospitalarios. Se estudiará el campo fluido con técnicas experimentales avanzadas como la velocimetría láser. A partir de las mediciones de campo se identificará un modelo simplificado del flujo de aire que permitirá desarrollar algoritmos para la estimación del flujo en tiempo real en quirófanos.

El impacto de las pandemias y el cambio climático

La OMS reconoció que durante la pandemia de la Covid-19 muchos hospitales trabajaban por encima de su capacidad, con pacientes que se recuperaban en habitaciones que nunca fueron diseñadas para ello. A esto se suma el cambio climático, que está aumentando las demandas sanitarias (futuras pandemias, enfermedades e infecciones relacionadas con el calor; infección del sitio quirúrgico y mortalidad), desafiando a los hospitales a mantener unas condiciones térmicas confortables de clima interior centradas en el ser humano y, al mismo tiempo, impulsando a los hospitales a reducir el consumo de energía.

El consorcio HumanIC considera las interacciones humanas con los ambientes interiores y cómo esto afecta a la dispersión transitoria de contaminantes (particularmente en microambientes protegidos de riesgo, como la cirugía) como un prerrequisito central para el funcionamiento seguro de estas instalaciones. En concreto, es central a la hora de eliminar o minimizar las amenazas de patógenos aerotransportados y, al mismo tiempo, garantizar un buen confort térmico. HumanIC generará nuevos conocimientos sobre los procesos físicos de transmisión y las interacciones entre contaminantes y flujo de aire, y aplicará estos conocimientos para optimizar el diseño de soluciones técnicas y desarrollar métodos novedosos para visualizar y controlar el clima interior centrado en el ser humano en entornos hospitalarios.

El proyecto HumanIC ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en el marco del programa Marie Sklodowska-Curie (HORIZON-MSCA-2022-DN-01, proyecto no 101119726). Los socios del proyecto son los siguientes:  Warsaw University of Technology, Norwegian University of Science and Technology, Technische Universität Berlin, KTH Royal Institute of Technology, Aalto University, St. Olavs Hospital, Universidad de Coimbra - Polo II, 91̽��, Fundación Para la Investigación Biomédica Hospital Gregorio Marañón, Universidad de Leeds, Granlund Oy, Halton Oy, Charité - Universitätsmedizin Berlin, ActiveTek Medica, REHVA, Drees & Sommer SE, Avidicare AB e Industria.

Eva Nogales es profesora distinguida de Bioquímica, Biofísica y Biología Estructural en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), además de investigadora del Instituto Médico Howard Hughes. El año pasado recibió el Premio Shaw 2023 en Ciencias de la Vida (un “Premio Nobel Oriental”) por sus contribuciones a la biología estructural de la transcripción de genes (uno de los procesos fundamentales de la vida), convirtiéndose en la primera científica española que recibe este galardón.

“Esta patente surge de la problemática de las técnicas existentes para alinear las facetas (los elementos especulares individuales) de los heliostatos, ya que requieren mucho tiempo o son imprecisas”, explican los autores de la patente. “El procedimiento y sistema para alinear las facetas de un heliostato de un campo solar ofrece una técnica precisa que permite un montaje y mantenimiento en la planta solar más sencillo y rápido en comparación con otros métodos”, señalan. 

Además, la UC3M ha conseguido una mención especial en la categoría de Mejor Patente de inventor/a joven (menos de 40 años) por la patente “” (P202030210), de Roberto Fernández, Asier Marcos y Jorge Ripoll, del Dpto. de Bioingeniería de la Universidad. Esta invención en el campo de la microscopía describe un dispositivo diseñado para obtener información útil para la caracterización de muestras de tejido rugosas y tres procedimientos para determinar distintos parámetros con el mismo, como el grado de anisotropía de la muestra, su frecuencia y amplitud de rugosidad, y la velocidad media de movimiento local.

"El dispositivo patentado permite determinar mediante tecnología óptica la existencia de cambios en la estructura de los tejidos indicativas de la presencia de inflamación y tumores. De esta forma, se facilita la detección temprana de diversas anomalías, incluso antes de que estas presenten signos visibles" , indican sus promotores. “Esta tecnología se puede implementar como un módulo en endoscopios (pruebas diagnósticas in vivo) y en microscopios (pruebas diagnósticas in vitro), demostrando su eficacia diagnóstica en cáncer de esófago o de colon”, añaden. 

Esta es la tercera edición de los “Premios a las Mejores Invenciones Protegidas mediante Derechos de Propiedad Industrial”, que se han consolidado como un referente del apoyo de la Administración General del Estado a la innovación y su protección mediante derechos de propiedad industrial. La finalidad de estos galardones es distinguir la protección de los resultados de investigación mediante patentes y modelos de utilidad concedidos durante el año 2022.

La protección de resultados de investigación en la Universidad se realiza desde su Servicio de apoyo al Emprendimiento y la Innovación, ubicado en el Centro de Innovación en Emprendimiento e Inteligencia Artificial (C3N-IA) del Parque Científico de la UC3M.

Para ello, los investigadores han trabajado con esferoides, que son agrupaciones de células tumorales con diferentes características que están embebidas en una matriz y que funcionan como un modelo, simulando cómo se comportan las células en un tumor real. “Son sistemas muy potentes que se están utilizando cada vez más para hacer estudios sobre el comportamiento de los tumores y también para hacer estudios de posibles terapias”, explica otra de las investigadoras, Arrate Muñoz-Barrutia, catedrática en el Departamento de Bioingeniería de la UC3M. 

Gracias a estos esferoides, los investigadores han podido modificar en el laboratorio ciertos aspectos biológicos o mecánicos de estos tumores y evaluar cómo estas variables influyen en la proliferación y migración de las células. Posteriormente, han transformado estas observaciones en ecuaciones matemáticas que han implementado en un modelo computacional. De esta manera, podían comprobar en paralelo (en el simulador en el ordenador y en el modelo experimental con los esferoides en el laboratorio) el comportamiento de las variables que afectan al crecimiento de estos tumores. “Nuestros nuevos esferoides con varios compartimentos nos permitieron controlar y ajustar las propiedades biomecánicas del sistema controlando la densidad de colágeno y la expresión de E-cadherina, que se sabe que desempeñan un papel en la progresión del cáncer de mama. Fue muy emocionante trabajar con este equipo y ver el desarrollo de estos procesos desde perspectivas tanto experimentales como computacionales”, indica otro de los autores del estudio, Denis Wirtz, del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la JHU. 

“Mientras que experimentalmente la proliferación y la invasión a menudo se miden como dos parámetros independientes, observamos un fuerte acoplamiento de estos procesos. Aunque el análisis de estas contribuciones no se podían desacoplar utilizando aproximaciones experimentales tradicionales, el modelo computacional nos permitió estudiar estos procesos de manera independiente y obtener información sobre las propiedades biomecánicas de nuestro sistema”, añade otra de las investigadoras del equipo de la JHU, Ashleigh Crawford.

Las aplicaciones futuras de este estudio resultan prometedoras, según los investigadores. “Si sabemos cuáles son los parámetros mecánicos que afectan a que el tumor crezca más o menos, entonces podríamos utilizar esos datos para mejorar el tratamiento o desarrollar nuevos fármacos a medio o  largo plazo”, comenta Daniel García González. “Pensamos que estos estudios abren las puertas a desarrollos de tecnologías que permitan caracterizar la mecánica del tumor, lo que puede añadir información relevante para la elección de terapia para el cáncer”, añade Arrate Muñoz-Barrutia.

El equipo de científicos también resalta la importancia de la investigación multidisciplinar en este caso, puesto que se han realizado aportaciones tanto desde el ámbito computacional y matemático hasta el puramente biológico. “Mi formación como ingeniera biomédica, estudiando en la UC3M, me ha permitido poder colaborar en todas las partes de esta investigación y crear puentes de comunicación entre disciplinas, que emplean terminologías distintas”, apunta otra de las autoras del estudio, Clara Gómez Cruz, doctoranda del Dpto. de Medios Continuos y Teoría de Estructuras y de la UC3M.

Esta investigación se enmarca dentro de 4D-BIOMAP (Biomechanical Stimulation based on 4D Printed Magneto-Active Polymer; Estimulación Biomecánica basada en Polímeros Magneto-Activos por impresión 4D), un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación (European Research Council) a través de una ayuda ERC Starting Grant del Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020 (GA 947723). Además, ha recibido financiación por parte del Instituto Nacional de Salud (National Institute of Health) y el Instituto Nacional del Cáncer (National Cancer Institute) de EEUU.

Referencia bibliográfica: 

Crawford A.J. Gomez-Cruz, C. Russo G. C. Huang, W. Bhorkar I. Roy, T, Muñoz-Barrutia, A. Wirtz, D. Garcia-Gonzalez, D. (2024).  Tumor proliferation and invasion are intrinsically coupled and unraveled through tunable spheroid and physics-based models.  Acta Biomaterialia, Volume 175, Pages 170-185, ISSN 1742-7061.

La neurociencia comprende el conjunto de ciencias básicas, experimentales y formales que, desde diversos puntos de vista, estudian el sistema nervioso del ser humano. El objetivo del nuevo grado es desarrollar estrategias innovadoras  y mejorar las existentes para la prevención, diagnóstico, tratamiento, monitorización y rehabilitación de enfermedades para garantizar el bienestar personal y social de la manera más eficiente posible.

El grado en Neurociencia de la UC3M   tendrá un enfoque marcadamente multidisciplinar. Ciencias como la física, química, psicología, matemáticas y la medicina se van a interrelacionar para generar un conocimiento teórico, pero también aplicado, si bien en actividades diferentes de la práctica médica clínica directa.

El título se va a impartir íntegramente en inglés para facilitar la movilidad Europea y No Europea del alumnado, promover convenios y alianzas internacionales  y captar talento no solo nacional sino también internacional, tanto entre estudiantes como profesorado.

En cuanto a las salidas profesionales, las personas egresadas en este grado estarán preparadas para acceder a puestos de trabajo relacionados con los sectores farmacéutico, sanitario o de equipamiento biomédico, laboratorios de investigación o diagnóstico, o empresas biotecnológicas, entre otras.

El perfil de ingreso recomendado es el bachillerato en Ciencias, puesto que proporciona una formación específica en áreas clave para el estudio de la neurociencia. Este enfoque desarrolla conocimientos y competencias esenciales, preparando al alumnado de manera óptima para sus estudios universitarios.

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En esta nueva facultad se impartirán títulos del área de las ciencias de la salud que darán comienzo en septiembre de 2024. El primero en ponerse en marcha es el Grado en Neurociencia (Bachelor in Neuroscience), pionero en España en esta especialidad. Progresivamente, se irán iniciando grados y postgrados relacionados con este ámbito de conocimiento. Todos ellos se caracterizarán por ser interdisciplinares, con un marcado carácter innovador, una orientación internacional y una formación integral.

La facultad se va a situar en el Campus de Getafe, con una superficie de 10.000 metros cuadrados. Va a disponer de un edificio de cuatro plantas que se va a dotar de material docente de última generación, espacios de trabajo, salas multifuncionales y cuatro tipos de laboratorios: docentes, tecnológicos, dry labs y wet labs.

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