L'estudi dels llinatges cel·lulars busca aclarir com es generen els diferents tipus de cèl·lules i té importants implicacions en el desenvolupament d'un organisme, així com en el càncer.
Alejo Rodríguez-Fraticelli s'incorpora a l'IRB Barcelona per dirigir el laboratori "Quantitative Stem Cell Dynamics".
Amb aquesta nova incorporació, l'Institut comptarà amb 28 laboratoris i 8 plataformes científiques.
Totes les cèl·lules d'un ésser viu comparteixen el mateix ADN, un mateix llibre d'instruccions i, no obstant això, cada cèl·lula desenvolupa una identitat única. Alejo Rodríguez-Fraticelli (Buenos Aires, Argentina, 1985), investigador especialitzat en l'estudi dels llinatges cel·lulars, s'incorpora a l'IRB Barcelona per dirigir el nou laboratori "Quantitative Stem Cell Dynamics".
Les cèl·lules mare es caracteritzen per la seva pluripotencialitat, és a dir, la capacitat que tenen de donar lloc a diferents tipus cel·lulars. Això passa en el desenvolupament, quan una única cèl·lula dóna lloc a un organisme complet. I és de crucial importància en el càncer, perquè són les cèl·lules mare del càncer les que mantenen aquesta potencialitat per regenerar un tumor un cop extirpat o per colonitzar altres òrgans, en el que es coneix com a metàstasi. Traçant els llinatges cel·lulars es poden connectar les identitats i les destinacions de milers de cèl·lules alhora i predir quines cèl·lules tindrien més potencial de causar metàstasi, amb l'objectiu d'oferir nous enfocaments terapèutics.
"Els llinatges cel·lulars i la regulació de la identitat cel·lular és el nostre àmbit d'estudi, però, sobretot, serem un laboratori impulsat per la tecnologia i enfocat constantment en desenvolupar la propera generació d'eines genètiques que ens permetin donar resposta a preguntes més complexes", assenyala Rodríguez-Fraticelli.
La identitat cel·lular i les cèl·lules de la sang, com a model
Des de l'inici de la seva carrera, Rodríguez-Fraticelli ha treballat amb dos tipus cel·lulars altament regeneratius: les cèl·lules epitelials (de la pell, el ronyó i l’intestí) i les hematopoètiques (de la sang), que inclouen cèl·lules del sistema immune. En els últims anys, ha centrat les seves investigacions en les darreres.
"Per al que jo volia estudiar, que era la regeneració i la biologia del càncer, vaig veure que treballar amb cèl·lules sanguínies presentava molts avantatges", explica Rodríguez-Fraticelli. "Hi ha molt coneixement previ, moltes eines disponibles i, en definitiva, el camp estava llest per a aquest tipus d'enfocaments. Crec que va ser un gran encert començar a treballar amb aquestes cèl·lules. De seguida vam començar a tenir resultats i en els primers mesos ja em vaig adonar que estàvem a la vora d'una revolució", afegeix.
El seu descobriment que, en contra del que es creia anteriorment, hi ha múltiples jerarquies que coexisteixen dins de la medul·la òssia i coordinen l'origen cel·lular de les cèl·lules hematopoètiques, es va publicar el juny de 2020 a la revista Nature. Una de les línies d'investigació del seu laboratori se centrarà a veure si aquesta multiplicitat de jerarquies és la que confereix a les cèl·lules hematopoètiques l'adaptabilitat i plasticitat per fer front a un dany o problema, com pot ser una infecció o la pèrdua de molta sang.
Una altra línia d'estudi del laboratori se centrarà en un concepte recurrent en el càncer: la cèl·lula d'origen del càncer i, en concret, conèixer en quin estat ha de trobar-aquesta cèl·lula perquè una mutació pugui desencadenar un tumor. El laboratori també investigarà els llinatges cel·lulars amb relació a l'envelliment.
"Tots els nostres teixits adults estan formats per un conjunt definit de clons, és a dir, famílies de cèl·lules. Igual que les famílies reals, les famílies de cèl·lules també tenen 'costums' i 'herències' que es van passant als descendents. Una d'aquestes herències que es passen de generació en generació és quines instruccions de l'ADN han de llegir i quines no: això que anomenem 'epigenètica'. És aquí on creiem que poden estar les claus de per què algunes cèl·lules muten i donen càncer i altres no. O per què unes progressen cap a metàstasi i altres no", diu Rodríguez-Fraticelli.
La carrera d’Alejo Rodríguez-Fraticelli
Rodríguez-Fraticelli va estudiar Biologia i després Bioquímica a la Universitat Autònoma de Madrid i, des del principi, va saber que volia dedicar-se a la investigació. La seva primera presa de contacte amb el laboratori, per recomanació del seu professor d'immunologia, el científic i divulgador José Antonio López Guerrero, va ser al Centre de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), amb Miguel Ángel Alonso. Allà, va aprendre les bases de la biologia molecular i microscòpia estudiant epitelis i limfòcits. Va fer la tesi doctoral al laboratori de Fernando Martín Belmonte, també al CBMSO, en biologia epitelial, utilitzant cultius cel·lulars en 3D, és a dir, organoides.
El 2015, Alejo Rodríguez-Fraticelli va iniciar la seva estada postdoctoral al laboratori de Fernando Camargo a la Universitat de Harvard i el Boston Children's Hospital, on es va especialitzar en tecnologies' single cell 'i en el traçat de llinatges cel·lulars, tant en desenvolupament com en càncer, per entendre les bases de l'heterogeneïtat cel·lular. "Quan em vaig entrevistar amb Fernando va ser com si algú m’obrís la porta a un món de la biologia que jo no coneixia", diu Rodríguez-Fraticelli. “Òbviament li interessava el desenvolupament i la mida dels òrgans, però la seva ment arribava molt més enllà del que jo mai m'havia plantejat, i de seguida vaig saber que havia d’unir-me a aquest laboratori".
La seva carrera ha donat lloc a més de 20 articles científics, entre els quals destaquen dues recents, amb ell com a primer autor, publicats a Science i Nature aquest any.
L'aposta de l'IRB Barcelona pel talent jove
A més d’Alejo Rodríguez-Fraticelli, Cristina Mayor-Ruiz també s'ha incorporat recentment a l'IRB Barcelona. Tots dos són joves investigadors de talent que inicien una nova etapa en la seva carrera com a caps de laboratori. La incorporació de tots dos s'emmarca en el compromís de centre per reclutar talent amb projecció d'excel·lència i oferir oportunitats de lideratge a científiques i científics joves.
"El que més m'atrau de l'IRB Barcelona és la quantitat dels grups amb els quals crec que podré trobar sinergies i col·laborar", afirma Rodríguez-Fraticelli. "Estic desitjant aprendre de l'experiència d'altres grups per poder provar les meves eines en altres òrgans i teixits. L'IRB Barcelona, a més, té aquesta manera de fer que combina l'ambició d'apropar els resultats de la recerca a la pràctica clínica, preservant, alhora, aquesta llibertat d'explorar preguntes arriscades, que em sembla crucial", afegeix.
