La inauguración ha contado con la presencia de la presidenta del CSIC, Eloísa del Pino, y el equipo directivo del CSIC en Cataluña y del propio IIBB-CSIC. Significan un importante salto cualitativo en los equipos disponibles en el centro y aumentarán la sensibilidad de detección y resolución en los ámbitos de la Proteómica y la Microscopía.
El Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB) del CSIC pone en marcha las nuevas infraestructuras de espectrometría de masas y microscopía avanzada, dos equipamientos avanzados que permitirán ampliar la investigación en el ámbito de la investigación química y biomédica.
Los equipamientos se han inaugurado hoy en un acto con la presencia de la presidenta del CSIC, Eloísa del Pino, el vicepresidente de Organización y Relaciones Institucionales, Carlos Closa, y el delegado institucional del CSIC en Cataluña, Lluís Calvo. Han estado acompañados por la directora del IIBB, Roser Cortés, y los jefes de los diferentes departamentos, así como los técnicos y los responsables científicos de los Servicios de Proteómica y Microscopía.
El Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB) es un instituto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), asociado al Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS).
Está dedicado a la investigación biomédica, traslacional y multidisciplinar, estructurado en tres departamentos (Neurociencias y Terapéutica Experimental, Muerte y Proliferación Celular, Patología Experimental), que a su vez se componen de diferentes grupos de investigación.
Las nuevas infraestructuras son una apuesta de futuro. Tal y como explica Roser Cortés, directora del IIBB, “significan un importante salto cualitativo en los equipamientos disponibles en el centro; nos permitirán aumentar la sensibilidad de detección y resolución en dos ámbitos bien diferentes como son la Proteómica y la Microscopía y con esto contamos poder hacer crecer la calidad de nuestra investigación”.
Microscopio confocal multifotón de alta resolución y sensibilidad
Se ha incorporado un microscopio confocal espectral multifotón para obtener imágenes de alta resolución espacial y temporal, que formará parte de la Unidad de Microscopía del IIBB-CSIC. Este equipo de última generación [Stellaris 8 Dive de Leica], concedido en la convocatoria de Ayudas para la adquisición de equipamiento científico-técnico (EQC2021) de la Agencia Estatal de Investigación, ha sido financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU, a través del Mecanismo de Recuperación y Resiliencia.
Carme Casal, responsable técnica del Servicio de Microscopía del IIBB, explica que “este microscopio de última generación nos ofrece la posibilidad de observar, registrar y analizar procesos biológicos en vivo con una alta resolución espacial y temporal, y nos permitirá profundizar en el conocimiento de la fisiopatología de las diferentes enfermedades como el cáncer, los accidentes cerebrovasculares y cardiovasculares, entre otros”.
Entre las características de este microscopio, hay que destacar su láser infrarrojo pulsante, que tiene un grado elevado de penetración en las muestras y lo hacen especialmente indicado para obtener imágenes en muestras gruesas de tejido de más de 1 milímetro, y todavía más cuando se trata de muestras clarificadas – un procedimiento habitual de preparación de muestras- donde el grado de penetración es superior.
Otra característica destacable del láser infrarrojo es que presenta menos dispersión de la luz, muy importante cuando se trata de conseguir una gran penetración en los tejidos con la mínima pérdida de señal. Además, es menos fototóxico que los utilizados a microscopía confocal, cosa que lo hace más indicado para estudios en animales vivos.
También cuenta con detectores espectrales ultrasensibles, capaces de detectar simultáneamente y separar muchas señales fluorescentes de diferentes longitudes de onda, aunque sean señales muy débiles.
La combinación del láser infrarrojo pulsante y los detectores ultrasensibles permiten estudiar incluso estructuras no marcadas con fluorescencia, como el colágeno o diferentes elementos de la matriz extracelular, con una importancia relevante en patologías como el cáncer, las fibrosis, las lesiones cerebrovasculares, entre otras.
Cuenta también con un sistema de súper resolución integrado capaz de diferenciar estructuras a 120 nanómetros de distancia. Estas características lo convierten en uno de los microscopios más avanzados y versátiles, que permitirá ampliar las líneas de investigación del IIBB-CSIC en los campos de la neurociencia, del cáncer, de procesos inflamatorios de hígado, pulmón y páncreas, y de cardiología.
Un espectrómetro de última generación
Por su parte, el nuevo espectrómetro de masas de alta resolución Orbitrap 4800-Exploris se encuentra en el Servicio de Proteómica del IIBB, situado en el campus de la Universidad Autónoma de Barcelona (LP-CSIC/UAB). Es un aparato de última generación, que se combina con un sistema de separación cromatográfica y que es capaz de ionizar péptidos y proteínas mediante una fuente de electrospray (John Fenn recibió el premio Nobel por su invención en 2002).
Tal como explica Montserrat Carrascal, jefa de grupo de Proteómica Biológica y Ambiental del IIBB, “este sistema es 100 veces más sensible y 50 veces más rápido que los equipos que teníamos hasta ahora. Estará dedicado a identificar y cuantificar proteínas, y permitirá detectar estas moléculas incluso si se hallan en concentraciones muy bajas y a partir de muestras muy pequeñas, tan pequeñas como ¡billonésimas de gramo!”.
De hecho, este modelo de aparato puede ser utilizado para estudiar el proteoma humano a partir de una o unas pocas células, lo que se denomina “Single Cell Proteomics”, y es una herramienta extraordinaria para el desarrollo de la investigación en medicina personalizada.
La alta sensibilidad de este sistema también es relevante para la detección de biomarcadores de enfermedades o procesos patológicos, dado que estos a veces se encuentran en concentraciones muy bajas. Es el caso de enfermedades como el cáncer o las cardiovasculares, así como en procesos inflamatorios o neurobiológicos.
Este aparato se caracteriza, además, por su resolución y alta velocidad de análisis. Así, por ejemplo, este espectrómetro, en combinación con un sistema de separación por nanocromatografía, permite identificar hasta 5.000 proteínas en una hora de análisis.
El aparato permitirá ofrecer unos servicios de análisis proteómica de alta calidad a la comunidad científica y a las empresas. En particular, este instrumento será fundamental en la prestación de servicios de inmunopeptidómica. Estos estudios están relacionados con el desarrollo de vacunas para el cáncer y se basan en la identificación de los péptidos que ciertas células de los tejidos humanos muestran en su superficie para que los linfocitos las detecten y desarrollen la respuesta inmunológica.
Los equipos incorporados están destinados a cubrir las demandas de los diferentes departamentos y grupos de investigación que forman parte del IIBB-CSIC, así como dar servicio a usuarios externos potenciales provenientes de instituciones colaboradoras, como la Universidad de Barcelona, el IDIBAPS, o instituciones privadas, entre otras.
Mercè Fernandez / Comunicación CSIC en Cataluña
La presidenta del CSIC en el laboratorio de microscopia, donde se ha inaugirado el nuevo microscopio confocal multifotón de alta resolución y sensibilidad (en la imagen), en la sede del IIBB-CSIC. Debajo, detalle del nuevo espectrómetro de masas de alta resolución Orbitrap 4800-Exploris, que se ubicará en el Servicio de Proteómica del IIBB-CSIC.