Se dedica a investigar cómo desarrollar nuevas herramientas innovadoras basadas en nanotecnología para aplicaciones en la biología o biomedicina. Pero ella lo explica mejor: “Estudiamos células, virus, bacterias, todos ellos entidades biológicas individuales, en la escala micrométrica y nanométrica. Medimos sus propiedades físicas, medimos su masa, elasticidad y sus propiedades ópticas”. Pero, además, se podría decir que Montserrat Calleja (Ourense, 1973) y su equipo son creadores de las microtecnología porque cuando necesitan medir alguno de esos parámetros para resolver alguna cuestión que necesitan saber sus colegas oncólogos, virólogos o biólogos, por ejemplo, y no existe una tecnología disponible para ello, inventan esa tecnología y construyen un prototipo ad hoc.
“Estas nuevas tecnologías las aplicamos para responder preguntas como: ¿Podemos medir concentraciones ínfimas de biomarcadores de proteínas en una muestra de sangre?, ¿podemos distinguir células cancerosas de células sanas tan sólo a través de la medida de sus propiedades biofísicas? o ¿cuál es la relación entre la biofísica celular y el metabolismo celular?”, resalta Calleja.
Cuando necesita medir algún parámetro para sus colegas oncólogos, virólogos o biólogos y no existe una tecnología disponible para ello, la inventa
Montserrat Calleja trabaja en el Grupo de Bionanomecánica del Instituto de Micro y Nanotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y en 2022 recibió el Premio Jaume I de Nuevas Tecnologías. Sobre las aplicaciones que puede tener su trabajo, esta científica explica que “el campo de la física y, en particular, la nanomecánica es capaz de proporcionar nuevas tecnologías, es decir, nuevas herramientas, para abordar preguntas sin resolver en otros campos científicos, como la biología y biomedicina”.
Pero añade otra aportación que para ella es aún más relevante: “Proporciona una nueva perspectiva, lo que nos lleva a alejarnos de los caminos más explorados y plantearnos nuevas preguntas científicas”. “La bionanomecánica nos ha permitido hacernos preguntas científicas nuevas e inesperadas. Las células cancerosas se han estudiado desde la perspectiva de la bioquímica, de la genómica y la proteómica en las últimas décadas, pero sólo recientemente nos estamos preguntando qué le ocurre a la biofísica de una célula cuando se transforma en cancerosa, qué cambios mecánicos ocurren en ella. Es fascinante descubrir que las células cancerosas son siempre y para todos los tipos de cáncer estudiados hasta la fecha, menos rígidas que las células sanas del mismo tipo”.
Esto ha sido posible, explica Calleja, debido a un cambio en las preguntas que nos hacemos sobre el cáncer y, a continuación, gracias al desarrollo de tecnologías que hagan posibles esas medidas biofísicas, que les dan las respuestas. La medida de parámetros físicos de entidades biológicas es muy útil para comprender las enfermedades y nos permite avanzar en el desarrollo de técnicas de detección rápida de patógenos en el ambiente o bien proporcionar herramientas para prescribir el mejor fármaco para cada paciente. También aporta información valiosa para diseñar nuevos fármacos y para validar su eficacia, asegura esta experta.
“El campo de la física y, en particular, la nanomecánica es capaz de proporcionar nuevas tecnologías, es decir, nuevas herramientas, para abordar preguntas sin resolver en otros campos científicos, como la biología y biomedicina”
Una de las aplicaciones de los nanosensores consiste en desarrollar sensores universales que sean capaces de detectar la presencia de todo tipo de bacterias y virus en un único test. ¿Cuál sería la finalidad de ello? “El diagnóstico adecuado, en particular, la identificación del causante de una enfermedad infecciosa como virus o bacteria, permite elegir el tratamiento más adecuado para el paciente, y evitar el uso inadecuado de antibióticos, que sabemos produce resistencias, agotando nuestros recursos ante las infecciones bacterianas”, explica Montserrat Calleja.
En su laboratorio han desarrollado, por ejemplo, sensores nanomecánicos huecos y transparentes, por los que circulan rápidamente las células, de manera que pueden caracterizar no sólo la masa, sino también propiedades ópticas de células individuales simultáneamente. Se trata de una de las líneas de investigación más novedosas en este campo. “Con estos nanosensores mecánicos transparentes hemos podido distinguir con mayor fiabilidad células sanas de cancerosas y, en el futuro, podremos obtener información adicional sobre cómo los fármacos actúan sobre ellas”.
“Con nanosensores mecánicos transparentes hemos podido distinguir con mayor fiabilidad células sanas de cancerosas y , en el futuro, podremos obtener información adicional sobre cómo los fármacos actúan sobre ellas”
A pesar de que la importancia de los avances científicos englobados en la ciencia básica siempre son más difíciles de explicar a la sociedad, esta investigadora opina que “la divulgación científica vive una época dorada, con actividades como La noche de los investigadores o Una cerveza con una científica, y la difusión en los medios de comunicación y las redes sociales. Tengo la sensación de que sí se conoce y se reconoce el trabajo que hacemos, lo que es fundamental para crear vocaciones científicas”, señala.
De cara a un futuro cercano, Calleja y su equipo están trabajando en aportar a los investigadores en oncología nuevas pistas para comprender la enfermedad y para decidir cuál es el mejor tratamiento para cada paciente, de manera que se eviten resistencias. Y asegura que estos avances en ciencia básica, se trasladarán en el futuro a nuevos protocolos médicos, donde se incluyan, además de marcadores genéticos para la prescripción del fármaco, marcadores biofísicos.
“La inversión en recursos humanos es siempre la gran olvidada en ciencia en España. La ciencia la hacen sobre todo los jóvenes científicos. Necesitamos cuidarles, evitando situaciones de extrema precariedad. Es imprescindible para que por fin tengamos ciencia excelente”
Pero cuando hablamos de si se destinan en España suficientes fondos a investigación de España, esta experta es rotunda: “No. Se invierte muy poco. Corea del Sur, un país de tamaño similar al nuestro, invierte un 3% de su PIB en ciencia y tecnología; mientras que España invierte un 1,4% del PIB. No se puede añadir mucho más a datos tan evidentes, hablan por sí mismos”.
De hecho, para esta científica fue crucial cada una de las becas que ha obtenido para poder formarse. “Estas becas han marcado los momentos en los que he estado al filo de la navaja, tan cerca de seguir investigando como de abandonar forzosamente la carrera científica”, asegura. Por eso, porque lo ha vivido, opina que “la inversión en recursos humanos es siempre la gran olvidada en ciencia en España”. “La ciencia la hacen los científicos, sobre todo los jóvenes y los que están por llegar. Necesitamos cuidarles, proteger sus carreras, evitando situaciones que en demasiadas ocasiones son de extrema precariedad, esto es imprescindible para que por fin tengamos ciencia excelente en España”, alerta.
“Dejamos escapar a nuestros científicos en su época de mayor productividad, no tenemos mecanismos eficientes para recuperarlos y la gran perdedora es la ciencia española”
Y hace referencia a la fuga de talentos que sigue sufriendo España. “La movilidad sólo es positiva cuando es elegida y motivada por razones científicas. Dejamos escapar a nuestros científicos en su época de mayor productividad, no tenemos mecanismos eficientes para recuperarlos y la gran perdedora es la ciencia española”.
Mientras, ella se marca nuevos retos. De cara a los próximos años, Montserrat Calleja se ha propuesto “comprender qué relaciones existen entre la biofísica y la bioquímica de las células cancerosas, entre la elasticidad de una célula y las proteínas que ésta expresa. Y también, avanzar las tecnologías que hagan posible que este conocimiento se pueda aprovechar para prescribir el mejor tratamiento posible para los pacientes”.
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