Proyecto ONCOFINDER

Financiado por el programa RETOS DE COLABORACIÓN 2015

EXP. RTC-2015-3693-1

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN

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RESUMEN EJECUTIVO

La alta incidencia del cáncer hace que sea hoy en día la primera causa de muerte y se espera que, a medida que la población mundial siga envejeciendo, su prevalencia sea aún mayor. El cáncer no es realmente una única enfermedad, sino que existen múltiples variantes con modificaciones importantes entre individuos o incluso dentro de un mismo tumor. Son abundantes y variados los conocimientos que se han ido adquiriendo en relación a la genética del cáncer, epigenética, genómica y proteómica y todos ellos en conjunto están permitiendo mejorar el diagnóstico clínico de los tumores y su tratamiento. Sin embargo, poco se conoce de la lipidómica del cáncer a pesar de que cada vez hay mayores indicios de la implicación de los lípidos/grasas y su metabolismo en esta patología. Uno de los factores clave que ha contribuido al estudio del lipidoma, en los últimos años, ha sido el desarrollo de nuevas herramientas de análisis basadas en espectrometría de masas. En la actualidad, no sólo es posible obtener la huella dactilar lipídica de las muestras combinando la LC/MS con la imagen por espectrometría de masas (IMS), sino que también se pueden obtener los mapas de distribución de los lípidos en secciones de tejido y en microarrays de membranas celulares. Estos perfiles lipídicos, tras ser normalizados, pueden ser utilizados para identificar aquellos lípidos que cambian entre muestras sanas y tumorales, convirtiéndose, de este modo, en biomarcadores potenciales para el diagnóstico de ese tumor.

En este sentido, el consorcio liderado por IMG Pharma cuenta con una serie de biomarcadores lipídicos para la detección y pronóstico de cáncer de piel y de colon, fruto de la investigación realizada durante el proyecto Oncoslide (Subprograma Innpacto: IPT-2011-1205-010000) que se centraba en el desarrollo de microarrays de membranas celulares como herramientas biotecnológicas para la búsqueda de nuevos fármacos antitumorales. Estos biomarcadores fueron validados en una cohorte pequeña de muestras pero suficiente como para su protección mediante la solicitud de la correspondiente patente, aunque es previsible que sea necesario el incremento del tamaño muestral para culminar su implementación en un kit de diagnóstico.

                Basándonos en dichos resultados previos, planteamos en el presente proyecto el desarrollo del sistema “Oncofinder” para la detección y prognosis de tumores mediante biomarcadores lipídicos utilizando microarrays de membranas celulares. El objetivo del proyecto Oncofinder será por tanto la puesta a punto de una plataforma integrada que permita identificar de una manera rápida y precisa la presencia de células tumorales o incluso pre-tumorales en muestras complejas procedentes de pacientes mediante el estudio de dichos biomarcadores. Para ello será necesario, por un lado, culminar la validación de estos marcadores lipídicos en una cohorte de muestras mayor de entre 100 y 300 pacientes correctamente diagnosticados. Estos resultados, además de utilizarse en dicha validación, permitirán crear una base de datos con la que entrenar el software de análisis basado en inteligencia artificial, cuyo desarrollo también se plantea en este proyecto.  Por otro lado, es requisito imprescindible el diseño, elaboración y optimización del IMaGchip, prototipo de microdispositivo constituido por líneas celulares modelo de enfermedad, patrones lipídicos y sus respectivos controles, que permita la deposición sencilla de la muestra problema (biopsia de tejido en el caso del melanoma y cáncer de colon  o células escamadas aisladas de las heces en el caso del cáncer de colon), su análisis espectrométrico, la correcta normalización de los perfiles lipídicos y el adecuado estudio de los biomarcadores seleccionados. Para ello, será necesario el desarrollo de un software de análisis que automáticamente realice las calibraciones y normalizaciones oportunas de manera que, al final del proceso, se obtenga un informe con el resultado, sin necesidad de mano de obra con alta cualificación técnica en el manejo de herramientas bioinformáticas. La obtención de un programa robusto y de manejo simple es clave en el proyecto Oncofinder ya que esta plataforma tiene que ser fácilmente implementada en los laboratorios de diagnóstico,  motivo por el cual se utilizarán algoritmos de inteligencia artificial basados en redes neuronales.

Los desarrollos experimentales que se plantean en este proyecto se fundamentan en la tecnología y la dilatada experiencia del consorcio en este campo. Concretamente IMG Pharma empleará para el desarrollo del IMaGchip la tecnología patentada de fabricación de microarrays (EP 1930727 B1) que permite inmovilizar membranas o células manteniendo la composición proteica y lipídica a soportes de vidrío (EP 2048534 A4). Asimismo, implementará algoritmos propios desarrollados por personal especializado de la empresa en el software de análisis. El grupo de la UPV/EHU del departamento de Biología Celular participará en la recogida, procesamiento y caracterización de las muestras de cáncer de piel y de tejido sano, funciones que realizará de la Unidad de Investigación del Hospital Universitario Son Espases  (HUSE)  funciones que realizará el grupo de Lípidos en Patología Humana la Unidad de Investigación del Hospital Universitario Son Espases (HUSE) con las muestras de cáncer de colon y de tejido control. Los grupos de Fisiología y Espectroscopía y Espectrometría de Masas (GEsEM) de la UPV/EHU intervendrán en la puesta a punto de protocolos, adquisición de los perfiles lipídicos e identificación de lípidos. No obstante, y dado el carácter multidisciplinar del proyecto Oncofinder, se realizará el seguimiento científico-técnico del mismo programándose las reuniones del consorcio con la continuidad necesaria para asegurar el cumplimiento de los objetivos y la puesta en común de los resultados, de modo que se puedan recoger las aportaciones de todos los miembros del consorcio. Asimismo se pondrá especial cuidado en no perder la perspectiva de mercado, de manera que al término del proyecto se cuente con una plataforma fácilmente asimilable por los laboratorios de diagnóstico a los que va dirigido.

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IMABI: INVESTIGACIÓN EN MATERIALES BIOFUNCIONALES PARA DISPOSITIVOS DEL SECTOR BIOMÉDICO

El consorcio IMABI, formado por empresas vascas que trabajan en el sector biociencias, ha
detectado la demanda en dispositivos médicos más avanzados y la necesidad de hacer un
esfuerzo en investigación y desarrollo de los mismos. Por dos razones fundamentalmente, para
poder mantenerse en un sector donde los avances tecnológicos son la clave de la permanencia
y porque es un mercado con una gran potencialidad. Dentro de este marco, IMABI apuesta por
los dispositivos biomédicos biofuncionalizados. Es por esto que el consorcio está formado por
empresas desarrolladoras y fabricantes de materiales biofuncionales (POLIMERBIO, I+MED,
HISTOCELL) y empresas fabricantes de dispositivo biomédico que requieren de la necesidad
de implantar capacidades biofuncionales a sus productos (AJL OPHTHALMIC,
OSTEOPHOENIX, IMG PHARMA). Así mismo, se une a IMABI una empresa del sector
industrial que quiere diversificar al sector Salud y requiere para su desarrollo realizar I+D en
materiales biofuncionales (HERREKOR). Este consorcio se complementa con una empresa
centrada en la certificación (TECNALIA CERTIFICACIÓN) cuyo motor es la diversificación
hacia el sector salud y la capacitación en las rutas regulatorias de dispositivos biomédicos,
estableciendo a su vez, en IMABI, las pautas regulatorias requeridas para cada producto diana,

orientando el proyecto, desde fases tempranas de investigación, a la consecución de productos
biomédicos aptos para su comercialización. El consorcio se apoyará en la participación de 6
agentes de la red vasca de ciencia y tecnología que aportarán nuevos conocimientos y nuevas
tecnologías a la investigación de la formulación de nuevos materiales y a la investigación y
adaptación de nuevas tecnologías de procesado para la integración de los materiales
biofuncionales en los diferentes dispositivos biomédicos. Así mismo, colaborarán en las
validaciones de los productos finales (bioactividad, estabilidad y biocompatibilidad) aportando
su equipamiento y conocimiento en esta materia.