La xarxa de Recerca Cel·lular i de Teixits a Catalunya (CATCAT) inclou diversos grups d’instituts de recerca i departaments universitaris d’excel·lència a Barcelona, incloent-hi l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), el Laboratori Europeu de Biologia Molecular – Barcelona (EMBL Barcelona), el Departament de Medicina i Ciències de la vida, Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF), l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB), l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), l’Institut de Recerca en Biomedicina (IRB), l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS) i el Centre de Regulació Genòmica (CRG). La xarxa organitza esdeveniments científics regulars anomenats “CATCAT Mornings” i el “Simposi CATCAT”.
Parlem amb Vivek Malhotra, cap del laboratori de Compartimentació Intracel·lular al CRG i president del Comitè Directiu de CATCAT.
Quins són els objectius de la xarxa CATCAT?
Els objectius de CATCAT són reunir investigadors i investigadores amb idees afins que treballin en qüestions fonamentals de la biologia cel·lular i tissular a Barcelona. Organitzem reunions periòdiques per facilitar la col·laboració i mostrar l’excel·lent ciència dels els instituts de la ciutat.
I què heu aconseguit fins ara?
En poc més de dos anys, CATCAT ha crescut de petites reunions informals a esdeveniments que omplen l’auditori del Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB). Hem tingut la sort de comptar amb científics de renom que interactuen amb investigadors locals. Alfonso Martínez Arias, que recentment es va mudar de la Universitat de Cambridge a MELIS-UPF, Michael N. Hall del Biozentrum, Basilea i Ulrich Hartl del MPI, Múnic, van ser els ponents principals als nostres esdeveniments més recents. Tant els visitants com els investigadors han quedat impressionats per la qualitat de la ciència a Barcelona.
CATCAT també proporciona una plataforma perquè estudiants de doctorat i joves científics i científiques presentin la seva feina. Es encoratgem a oferir conceptes especialment nous i atrevits.
Els objectius de CATCAT són facilitar la col·laboració entre investigadors que treballen en biologia cel·lular i tissular. Els visitants han quedat impressionats per la qualitat de la ciència a Barcelona.
Com pretén CATCAT fomentar un entorn obert a la crítica i les noves idees?
La crítica i el desafiament als dogmes són vitals per al progrés científic. CATCAT fomenta la participació i el debat obert per avançar en la nostra entesa col·lectivament. En reunir personal investigador que aborda qüestions senzilles d’importància fonamental, creem un fòrum per aprendre dels enfocaments i punts de vista dels altres.
És essencial que hi hagi una cultura que permeti la crítica dels avenços científics. Un fòrum com CATCAT té com a objectiu cultivar un entorn on els investigadors estiguin oberts a presentar les seves idees i dades a la cerca de nous coneixements. L’objectiu és centrar-se en les dades i no pas en el dogma.
Quins podrien ser aquests nous coneixements?
Seguim buscant respostes a antigues preguntes, com per exemple com es transporten les proteïnes al lloc correcte, com es degraden les proteïnes per mantenir les quantitats adequades en una cèl·lula, com es construeixen els compartiments intracel·lulars, com està compartimentada la cèl·lula… Com s’acoblen les cèl·lules en un teixit i què dóna forma al teixit? És la forma necessària per a la funció? Podria un cor construït com un ronyó continuar funcionant com a cor?
Semblen moltes preguntes…
Després de dècades d’estudiar la biologia cel·lular fonamental, veig als grups que componen CATCAT la promesa de fer avançar la ciència a través de la col·laboració oberta i l’intercanvi de diverses perspectives i coneixements. Això és el que pretenem fer. I hi ha bons exemples. El Projecte Genoma Humà va posar les dades a disposició del públic a mesura que es produïen i va fomentar col·laboracions internacionals. Va conduir a molts descobriments imprevistos sobre la genètica humana i el procediment d’edició del genoma CRISPR-Cas9. Aquí van convergir diversos camps com la biologia microbiana, la bioquímica i la genòmica per transformar aquest sistema immunològic bacterià en una de les eines més poderoses de la biologia moderna. Aquest és un exemple de com grups diversos s’uneixen com a comunitat per descobrir principis importants.
“Veig la promesa als grups que componen el CATCAT de fer avançar la ciència a través de la col·laboració oberta i l’intercanvi de diverses perspectives i coneixements”
A la web del CATCAT vaig llegir que es vol estendre ponts també cap a la física, les matemàtiques i l’enginyeria. Per què?
La física de la biologia està adquirint una gran importància. Veiem que determinades molècules fan diferents treballs segons el context cel·lular. Per això no n’hi ha prou només de conèixer les peces. Necessitem mirar els processos. Per fer-ho, necessitem procediments i tècniques innovadores per comprendre les molècules, però també una varietat de paràmetres físics, com ara forces físiques, tensió i les propietats mecàniques de la matèria que componen les cèl·lules i impacten l’organització dels teixits.
Per comprendre com funcionen les molècules en el context cel·lular, hem d’observar els processos utilitzant procediments i tècniques noves per comprendre una varietat de paràmetres físics.
Actualment, la comunitat científica intenta simular parts més petites d’una cèl·lula, perquè una cèl·lula eucariota completa encara és massa complexa. I crec que cap aquí és cap on es dirigeix la ciència. Necessitem poder simular i modelar els processos per finalment comprendre’ls. El problema de la biologia és que mai no sabem si tenim tots els elements necessaris per arribar a un model correcte. Necessitem incorporar persones expertes en química, matemàtica o enginyeria, per ajudar-nos a comprendre la biologia.
Heu anomenat al darrer Simposi CATCAT “Màquines intracel·lulars”. Què vol dir això?
Les màquines produeixen alguna cosa, oi? Podria ser un moviment. Podria ser un producte químic. La secreció d’una hormona. Producció d’ATP (energia). Cadascun d’aquests productes és el resultat duna màquina. Com que una màquina requereix moltes peces i cada peça té la seva pròpia funció, necessitem saber com s’acoblen les màquines a partir de peces petites. Això ajuda a comprendre la fisiologia. Si comprens la fisiologia, aleshores hi ha una manera d’explicar la patologia. I a partir del coneixement de la fisiologia i la patologia, es poden desenvolupar idees per a aplicacions terapèutiques. I sí, definitivament, aquestes possibles aplicacions inclourien màquines cel·lulars dissenyades.
Fascinant. Algun exemple més d’aquestes màquines?
Un proteosoma és un exemple sorprenent de màquina intracel·lular. És una mena de closca feta de proteïnes en què entren i es degraden les proteïnes desplegades o danyades. Hi ha una altra màquina que també està formada per proteïnes. Es tracta de les xaperones. Aquí les proteïnes s’uneixen o entren com a entitats desplegades i s’alliberen o surten plegades. Una altra màquina és l’aparell de Golgi. Entren milers de proteïnes i enzims específics dins del complex de Golgi, on se’ls afegeixen sucres o se’ls modifica d’una altra manera. Aquestes modificacions després es fan servir per dirigir les proteïnes al lloc on han d’anar i funcionar, ja sigui dins de la cèl·lula o ser secretades. El complex de Golgi és una màquina intracel·lular molt gran. De fet, un organisme en si mateix és una màquina altament estructurada.
Quina és la teva visió pel futur de CATCAT?
Espero que CATCAT ampliï el seu abast a Espanya tot mantenint el focus a la biologia cel·lular i tissular. Amb més suport, podríem realitzar esdeveniments científics amb més freqüència. El CRG està ajudant molt. Estem buscant recursos addicionals per impulsar això encara més i arribar a estudiants universitaris, estudiants de medicina i professors.
CATCAT també podria organitzar visites guiades per mostrar les institucions de Barcelona amb les plataformes i les infraestructures científiques d’avantguarda. En última instància, diferents grups CATCAT a diverses ciutats podrien ajudar a definir regions conegudes per les seves contribucions científiques, situant Barcelona al mapa més enllà de la seva reputació de sol, mar i sagnia. Treballant plegats, podem fer créixer la comunitat i avançar en la ciència i la tecnologia.
