"Este Programa permite mejorar una idea y cristalizarla en un proyecto realista"

1.- Para empezar esta entrevista, nos gustaría conocer cómo nació su vocación científica o su vinculación a tecnologías de aplicación en el sector biomédico ¿Cuándo, por qué decidieron que querían trabajar en su especialidad actual, en qué área se han formado y en qué instituciones han estudiado y trabajado?

Ana: Mi vocación científica nació viendo una serie sobre la vida de Marie Curie que ponían en televisión cuando era pequeña. De mayor quería ser como Marie Curie. Al ir a la Universidad no me decidía por ninguna ciencia en particular. Me gustaban todas.

Terminé estudiando Matemáticas porque tuve un profesor excepcional en tercero de BUP y COU y quizás también por un antecedente familiar. Me especialicé en Análisis Numérico (técnicas computacionales) en la Universidad del País Vasco. Tras ello, realicé el doctorado en la Universidad Paris VI (Pierre et Marie Curie) estudiando modelos de ecuaciones en derivadas parciales que modelizan fenómenos físicos y biológicos. A esto siguió una estancia postdoctoral en la Universidad de Oxford, donde trabajé en modelos de defectos en materiales. Obtuve plazas de profesor titular, y más adelante, catedrático de Matemática Aplicada en la Universidad Complutense de Madrid (UCM). En los últimos años he sido profesor visitante en las Universidades de Stanford, donde trabajé en temas de reconstrucción de imágenes, y Harvard, donde trabajé en el desarrollo de modelos de biopelículas bacterianas (biofilms) ajustados a experimentos biológicos. Mi interés por tecnologías con aplicación en el sector biomédico nació en estas dos visitas, pues tanto la reconstrucción de imágenes como el control de infecciones bacterianas en prótesis son temas importantes en este sector.

Esteban: Exactamente, no sé ni cómo ni cuándo pero sí que desde muy pequeño sentía que me gustaban las ciencias y en especial la biología. Tan seguro lo tenía que deje mi Zaragoza natal para venir a Madrid a estudiar Biología, especializándome en biotecnología por la Universidad Complutense de Madrid. Como a mí lo que me apasionaba era la investigación, seguí los pasos necesarios y realicé la Tesis doctoral en la UCM. Posteriormente, me trasladé a Estados Unidos donde realicé una estancia postdoctoral en Harvard Medical School y en Harvard University, tras las cuales volví a España para trabajar en el campo de la biología sintética en el laboratorio de Víctor de Lorenzo en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).

David: Mi pasión por la ciencia y la tecnología viene desde muy temprana edad: durante mi infancia y mi adolescencia leí libros y enciclopedias buscando saciar mi necesidad por averiguar los límites de mi imaginación. Me licencié en ingeniería química por su gran campo de aplicación práctica a todas las facetas industriales. Sin embargo, fue la crisis económica la que me cerró las puertas del mercado laboral y me hizo apostar decididamente por seguir formándome y completar mi tesis doctoral en modelado y experimentación en agregados bacterianos en la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC bajo la tutela de mi tutora, Ana María Carpio, a la cual agradezco la oportunidad que me dio en su momento. Finalmente, son mis inquietudes como ingeniero de formación las que me impulsan a llevar todo el trabajo que estoy desarrollando -tanto a nivel teórico como de laboratorio- al campo tecnológico, a caballo entre las instituciones anteriormente mencionadas. El campo biomédico es una salida natural a parte de los conocimientos en biología bacteriana por su implicación en la calidad de vida del ser humano.

2.- ¿Cómo conocieron el Programa IDEA² Madrid, en el marco del proyecto M+Visión? ¿Qué es lo que más les ha interesado de esta iniciativa y por qué decidieron aplicar?

Lo conocimos por un correo recibido desde el Servicio de Investigación de la Universidad Complutense informando sobre la iniciativa. En esa época, David Rodríguez estaba terminando su tesis sobre estudio computacional y experimental de biofilms. Parecía una iniciativa interesante para estimular que investigadores jóvenes maduraran, tuvieran ideas y se entrenaran en ver cómo llevarlas a la práctica. David tuvo una idea. El resto de equipo, formado por personas con las que había colaborado en su tesis, de carácter multidisciplinar y más senior, la respaldó.

3.- ¿En qué consisten su idea y tecnología que están utilizando en el marco del Programa IDEA² Madrid? ¿Por qué creen que estas líneas de investigación tendrán impacto en el ámbito de la tecnología biomédica, qué resultados esperan alcanzar y en qué sentido redundará en la mejora de la salud?

Se trata de desarrollar recubrimientos que dañen las películas bacterianas que se instalan en todo tipo de prótesis biomédicas que se implantan en pacientes. La idea tiene dos vertientes: preventiva y terapéutica.

En la primera pretendemos diseñar superficies 'activas' controlables externamente de modo que actúen para dificultar la instalación de biofilms en ellas. En la segunda, pretendemos producir actuadores sintéticos que lleguen a las zonas donde se hayan instalado biofilms y se puedan activar por señales externas con el fin de debilitar la integridad estructural del biofilm, de modo que el sistema inmune y los antibióticos usuales los destruyan por completo.

A medida que la población envejece, cada vez más personas precisan implantes y prótesis para restablecer la funcionalidad de partes del cuerpo dañadas. Las superficies sintéticas instaladas en organismos vivos proporcionan puntos de anclaje y refugio para las bacterias que entran en ellos, sobre todo en estados inmunodeprimidos. Una vez las bacterias se agregan para formar un biofilm, segregan una capa extracelular polimérica que actúa de escudo protector. Los antibióticos y el sistema inmune no suelen eliminarlas del todo, por lo que se reproducen una y otra vez dando lugar a una infección crónica. Como hemos visto recientemente en el caso de SS.MM. el Rey y su prótesis de cadera, la solución final pasa por retirar la prótesis y colocar una nueva. Esta solución es traumática para el paciente y costosa para el sistema de salud, así como el entorno laboral, social y familiar. Según datos de EE.UU., del orden de 2 millones de infecciones de este tipo se registran cada año en su sistema de salud, con un coste económico de unos 45.000 millones de dólares y humano de 90.000 fallecidos por complicaciones.

Innovar en el diseño de prótesis antibacterianas o de técnicas para eliminación no invasiva de biofilms ya instalados supone una mejor calidad de vida para la población y una reducción de costes sociales asociados.

4.- ¿Cómo esperan explotar el resultado de ese trabajo?

En principio pretendemos patentar las técnicas, quizás formar una pequeña empresa y, a partir de ahí, contactar con las grandes empresas del sector biomédico para que se encarguen de la distribución en el mercado. Previamente hemos de obtener financiación para poner las ideas en práctica. El Programa IDEA² Madrid orienta, pero no financia su puesta en marcha.

5.- ¿Cómo ven su proyecto dentro de cinco años? ¿Dónde les gustaría trabajar cuando terminen este programa? Y a largo plazo, dentro de diez años ¿En qué proyectos les interesaría estar involucrados?

Dentro de 5 años podríamos tener prototipos en funcionamiento, al menos en la línea preventiva. En 10 años la línea terapéutica podría estar ya contrastada con los correspondientes ensayos clínicos.

Posiblemente este proyecto inicial desemboque en una cascada de aplicaciones tecnológicas en otros campos de la industria. La potencia de la idea radica en controlar el crecimiento bacteriano sobre superficies en cualquier ámbito. Hay numerosos problemas asociados al crecimiento bacteriano no controlado que esperan ser resueltos de alguna manera, con su consecuente recompensa si se tiene éxito: equipos industriales, transporte, industria alimentaria, etc.

6.- ¿Qué beneficios han obtenido desde su participación en el proyecto? ¿Quién les ha apoyado?

El principal beneficio de la participación en este Programa ha sido la formación adquirida gracias a los distintos mentores que nos han asignado (médicos y miembros de empresas del sector biomédico, miembros del Consorcio MIT+Madrid Visión), a los que desearíamos agradecer su colaboración desinteresada, así como la orientación que nos han proporcionado.

Adicionalmente, hemos participado en eventos colectivos destinados a formar a los participantes para una mejor comunicación con el mundo de la empresa, lo cual es indudablemente útil.

7.- ¿Qué le dirían a otras personas con ideas innovadoras en el ámbito de la tecnología médica?

Ana: Es una experiencia interesante y formativa para los grupos con jóvenes investigadores con iniciativa propia, que abre puertas para la puesta en marcha de sus ideas.

Esteban: Que sin ninguna duda se animen a participar en este interesante Programa. No sólo te ponen en contacto con gente con una formación muy variada que te ayuda a desarrollar y mejorar la idea inicial de una manera muy significativa, sino que además también te instruyen en como presentarla de la manera adecuada.

David: Les diría que IDEA² Madrid es una oportunidad excelente de mejorar la concepción de sus ideas y cristalizarlas en un proyecto realista con proyección a futuro. Remarcar el valor del mismo por su multidisciplinaridad y el alto grado de interacción que ofrece a los participantes, siendo una experiencia totalmente enriquecedora y recomendable.
 

Equipo BIOWAXING

Ana María Carpio Rodríguez es Catedrática de Matemática Aplicada en la UCM.

Esteban Martínez García es Investigador contratado en el CNB - CSIC.

David Rodríguez Espeso es Técnico de apoyo a la investigación en la UC3M.