El IRB Barcelona pone el foco en el linaje y la identidad celular con la apertura de un nuevo laboratorio

Todas las células de un ser vivo comparten el mismo ADN, un mismo libro de instrucciones y, sin embargo, cada célula desarrolla una identidad única. Alejo Rodríguez-Fraticelli (Buenos Aires, Argentina, 1985), investigador especializado en el estudio de los linajes celulares, se incorpora al IRB Barcelona para dirigir el nuevo laboratorio de “Quantitative Stem Cell Dynamics”.

Las células madre se caracterizan por su pluripotencialidad, es decir, por la capacidad que tienen de dar lugar a distintos tipos celulares. Esto ocurre en el desarrollo, cuando una única célula da lugar a un organismo completo. Y es de crucial importancia en el cáncer, porque son las células madre del cáncer las que mantienen esa potencialidad para regenerar un tumor una vez extirpado o para colonizar otros órganos, en lo que se conoce como metástasis. Trazando los linajes celulares se pueden conectar las identidades y los destinos de miles de células a la vez y predecir qué células tendrían más potencial de causar metástasis, con el objetivo de ofrecer nuevos enfoques terapéuticos.

“Los linajes celulares y la regulación de la identidad celular es nuestro ámbito de estudio, pero, sobre todo, seremos un laboratorio impulsado por la tecnología y enfocado constantemente en desarrollar la próxima generación de herramientas genéticas que nos permitan dar respuesta a preguntas más complejas”, señala Rodríguez-Fraticelli.

La identidad celular y las células de la sangre como modelo

Desde el inicio de su carrera, Rodríguez-Fraticelli ha trabajado con dos tipos celulares altamente regenerativos: las células epiteliales (de la piel, el riñón y el intestino) y las hematopoyéticas (de la sangre), que incluyen células del sistema inmune. En los últimos años, ha centrado sus investigaciones en las últimas.

“Para lo que yo quería estudiar, que era la regeneración y la biología del cáncer, vi que trabajar con células sanguíneas presentaba muchas ventajas”, explica Rodríguez-Fraticelli. “Hay mucho conocimiento previo, muchas herramientas disponibles y, en definitiva, el campo estaba listo para este tipo de enfoques. Creo que fue un gran acierto empezar a trabajar con estas células. Enseguida empezamos a tener resultados, y en los primeros meses ya me di cuenta de que estábamos al borde de una revolución”, añade.

Su descubrimiento de que, en contra de lo que se creía anteriormente, hay múltiples jerarquías que coexisten dentro de la médula ósea y coordinan el origen celular de las células hematopoyéticas, se publicó en junio de 2020 en la revista Nature. Una de las líneas de investigación de su laboratorio se centrará en ver si esta multiplicidad de jerarquías es la que confiere a las células hematopoyéticas la adaptabilidad y plasticidad para hacer frente a un daño o problema, como puede ser una infección o la pérdida de mucha sangre.

Otra línea de estudio del laboratorio se centrará en un concepto recurrente en el cáncer: la célula de origen del cáncer y, en concreto, conocer en qué estado debe encontrarse esa célula para que una mutación pueda desencadenar un tumor. El laboratorio también investigará los linajes celulares en relación al envejecimiento.

“Todos nuestros tejidos adultos están formado por un conjunto definido de clones, o sea, familias de células. Igual que las familias reales, las familias de células también tienen ‘costumbres’ y ‘herencias’ que se van pasando a los descendientes. Una de estas herencias que se pasan de generación en generación es qué instrucciones del ADN tienen que leer y cuales no, esto que llamamos ‘epigenética’. Es ahí donde creemos que pueden estar las claves de por qué algunas células mutan y dan cáncer y otras no. O por qué unas progresan hacia metástasis y otras no”, dice Rodríguez-Fraticelli.

La carrera de Alejo Rodríguez-Fraticelli

Rodríguez-Fraticelli estudió Biología y luego Bioquímica en la Universidad Autónoma de Madrid y, desde el principio, supo que quería dedicarse a la investigación. Su primera toma de contacto con el laboratorio, por recomendación de su profesor de inmunología, el científico y divulgador José Antonio López Guerrero, fue en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), con Miguel Ángel Alonso. Allí aprendió las bases de la biología molecular y microscopía estudiando epitelios y linfocitos. Hizo la tesis doctoral en el laboratorio de Fernando Martín Belmonte, también en el CBMSO, en biología epitelial, utilizando cultivos celulares en 3D, es decir, organoides.

En 2015, Alejo Rodríguez-Fraticelli inició su estancia postdoctoral en el laboratorio de Fernando Camargo en la Universidad de Harvard y el Boston Children’s Hospital, donde se especializó en tecnologías ‘single cell’ y en el trazado de linajes celulares, tanto en desarrollo como en cáncer, para entender las bases de la heterogeneidad celular. “Cuando me entrevisté con Fernando fue como si alguien me abriera la puerta a un mundo de la biología que yo no conocía”, explica Rodríguez-Fraticelli, “obviamente le interesaba el desarrollo y el tamaño de los órganos, pero su mente llegaba mucho más allá de lo que yo nunca me había planteado y enseguida supe que tenía que unirme a ese laboratorio”.

Su carrera ha dado lugar a más de 20 artículos científicos, entre los que destacan dos recientes, con él como primer autor, publicados en Science y Nature este año.

La apuesta del IRB Barcelona por el talento joven

Además de Alejo Rodríguez-Fraticelli, Cristina Mayor-Ruiz también se ha incorporado recientemente al IRB Barcelona. Ambos son jóvenes investigadores de talento que inician una nueva etapa en su carrera como jefes de laboratorio. La incorporación de ambos se enmarca en el compromiso del centro por reclutar talento con proyección de excelencia y ofrecer oportunidades de liderazgo a científicas y científicos jóvenes.

“Lo que más me atrae del IRB Barcelona es la cantidad de grupos con los que creo que podré encontrar sinergias y colaborar”, afirma Rodríguez-Fraticelli, “Estoy deseando aprender de la experiencia de otros grupos, para poder probar mis herramientas en otros órganos y tejidos. El IRB Barcelona, además, tiene esa manera de hacer que combina la ambición de acercar los resultados de la investigación a la práctica clínica, preservando a la vez, esa libertad de explorar preguntas arriesgadas, que me parece crucial”, añade.