Cuatro investigadores del Instituto Snyder reciben subvenciones de la Fundación Canadiense para la Innovación para investigaciones críticas en salud

31 de agosto de 2023

Autor

Holly Kerr, Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas

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Desde predecir la progresión de la enfermedad renal hasta diseñar tratamientos específicos para humanos para infecciones de importancia mundial como la neumonía, desarrollar nuevas terapias contra la tuberculosis e identificar nuevas herramientas de diagnóstico y opciones terapéuticas para pacientes con enfermedad hepática crónica, investigadores del Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas están logrando nuevos hitos que no hace mucho parecían lejanos e inalcanzables.

Con la ayuda del Fondo de Líderes John R. Evans (JELF) de la Fundación Canadiense para la Innovación (CFI) 2023, cuatro destacados miembros del Instituto Snyder están impulsando sus proyectos de investigación innovadores y abordando algunos de nuestros mayores desafíos en materia de atención médica.

En el sentido de las agujas del reloj, desde arriba a la izquierda: Justin Chun, Mark Gillrie, Henry Nguyen y Nargis Khan.

Dr. Justin Chun, PhD, MD

La enfermedad renal es un problema creciente que no tiene cura. Se necesita con urgencia una comprensión sólida de los cambios moleculares que ocurren en la enfermedad renal, ya que un enfoque único para todos ha tenido un éxito limitado. El programa de investigación de medicina de precisión de Chun tiene una integración única de análisis de tejido renal humano y modelado de enfermedades con organoides renales derivados de pacientes.

"El apoyo de CFI-JELF nos permite adquirir tecnologías moleculares de última generación capaces de detectar cambios moleculares con resolución unicelular", afirma Chun. “Comprender los cambios moleculares en las biopsias de riñón nos ayudará a diagnosticar y predecir mejor cómo progresará la enfermedad. Además, las imágenes espaciales moleculares pueden ayudar a desarrollar nuevas terapias y personalizar tratamientos para las personas, lo que resulta en una mejor atención médica y resultados para los pacientes”.

Las imágenes espaciales moleculares permitirán a Chun y su equipo de investigación visualizar y cuantificar la expresión de genes y proteínas con resolución unicelular. Esta tecnología facilitará una mejor comprensión de los genes importantes que contribuyen a las enfermedades renales. La identificación y validación de dianas moleculares en biopsias de pacientes con enfermedad renal conducirá potencialmente a nuevas terapias que puedan retrasar o tratar la enfermedad renal.

Chun es profesor asistente en el Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina Cumming de UCalgary y miembro del Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas.

Dr. Mark Gillrie, MD, PhD, FRCPC

El grupo de investigación de Gillrie está trabajando para diseñar tejidos humanos en 3D, u órganos en chips, con vasos sanguíneos funcionales (vasculatura) para comprender cómo la inflamación y la infección afectan la función de los vasos sanguíneos específicos de cada órgano. Los modelos de ingeniería de tejidos humanos existentes normalmente no incluyen vasos sanguíneos, lo que hace imposible comprender cómo los fármacos, las células inmunitarias y los patógenos como virus o bacterias entran o salen de los tejidos y afectan la función de los órganos. Este equipo multidisciplinar ha diseñado modelos de tejidos pulmonares y cerebrales con microvasos 3D funcionales similares a los observados en órganos humanos para estudiar estos procesos.

"El CFI-JELF y las subvenciones paralelas de innovación tecnológica de Alberta son fundamentales para el éxito de nuestro equipo de investigación al proporcionar una infraestructura de microfluidos dentro de una plataforma de microscopía avanzada dedicada para integrar completamente nuestros modelos de órgano en un chip", dice Gillrie.

“Esta financiación nos ayudará a comprender en tiempo real cómo diversas infecciones provocan inflamación de los vasos sanguíneos y los tejidos. También nos ayudará a diseñar tratamientos específicos para humanos para los vasos sanguíneos inflamados con el fin de tratar infecciones de importancia mundial, como la neumonía bacteriana y viral. El apoyo financiero para este tipo de investigación es vital. Avanza en los descubrimientos médicos aquí en Calgary y más allá”.

Gillrie es profesora asistente de medicina en el Departamento de Microbiología, Inmunología y Enfermedades Infecciosas y el Departamento de Medicina de UCalgary. Es médico especialista en enfermedades infecciosas y miembro del Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas.

Dr. Nargis Khan, PhD

Khan y su equipo de investigación investigan cómo Mycobacterium tuberculosis, el agente causante de la tuberculosis (TB), debilita la inmunidad al afectar la médula ósea. La tuberculosis es una antigua enfermedad infecciosa de los seres humanos que ha sido ampliamente estudiada tanto clínica como experimentalmente. Lamentablemente, no existe una sola vacuna eficaz contra la tuberculosis, lo que indica nuestro conocimiento limitado de los mecanismos de defensa del huésped contra la tuberculosis.

La investigación propuesta por Khan proporcionará información crítica sobre cómo funciona la médula ósea durante el estrés y conducirá al desarrollo de nuevas terapias y/o vacunas para preservar/mejorar la función de la médula ósea durante desafíos infecciosos. Un objetivo adicional de la investigación de Khan es ayudar a aclarar el papel del microambiente envejecido de la médula ósea (nicho de MO) en la producción de células sanguíneas y su efecto sobre la inmunidad de las personas mayores, poblaciones que son altamente vulnerables a enfermedades infecciosas, incluida la tuberculosis.

Según una proyección de las Naciones Unidas, la población humana mayor de 60 años crecerá más del triple durante la primera mitad del siglo XXI y, para 2050, superará el tamaño de la población mundial de personas jóvenes. Desafortunadamente, la resistencia a los antimicrobianos se convertirá en un problema importante en ese lapso de tiempo, y ya hemos experimentado con la pandemia de COVID la tragedia de cómo las poblaciones de edad avanzada pueden verse afectadas de manera desproporcionada por enfermedades infecciosas. Por lo tanto, están altamente justificadas las terapias dirigidas a las personas mayores, impulsadas por una mayor comprensión de sus cambiantes respuestas inmunes.

Khan utilizará un analizador metabólico celular y un clasificador de células en tiempo real para investigar los constituyentes celulares y los mecanismos moleculares involucrados en las comunicaciones entre las células inmunes y el nicho de la MO. Al revelar el papel del nicho de la MO en la inducción de hiperinflamación e inmunopatología, se pueden tomar nuevas medidas para comprender y combatir mejor la fisiopatología de las enfermedades infecciosas.

“El inmunometabolismo es un campo en crecimiento; por lo tanto, la infraestructura financiada por CFI-JELF nos ayudará a establecer un programa de investigación novedoso e independiente que sólo es posible gracias a la tecnología de vanguardia”, afirma Khan.

“El estudio del metabolismo de las células inmunitarias es un área de investigación altamente competitiva que ha despertado un gran interés a nivel internacional. Por lo tanto, este programa de investigación de vanguardia atraerá a estudiantes y becarios postdoctorales de Canadá y del extranjero, proporcionando un entorno de capacitación internacionalmente competitivo, y el premio CFI-JELF nos ayudará enormemente con nuestros objetivos de investigación”.

Khan es profesor asistente en el Departamento de Microbiología, Inmunología y Enfermedades Infecciosas, el Departamento de Fisiología y Farmacología y el Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina Cumming de UCalgary. Es miembro del Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas.

Dr. Henry Nguyen, MD

El programa de investigación de Nguyen, Medicina de precisión en hepatología, tiene como objetivo identificar nuevas herramientas de diagnóstico y opciones terapéuticas para pacientes con enfermedad hepática crónica. Este programa de investigación abarca todo el espectro desde la ciencia fundamental/básica hasta la traducción clínica, a veces denominado "de banco a cabecera".

El equipo de investigación de Nguyen realiza estudios mecanicistas en modelos animales, utiliza herramientas moleculares para interrogar muestras de biobancos humanos y evalúa los resultados de los pacientes en ensayos clínicos. Una cartera importante dentro de este programa de investigación se centra en estudiar el impacto del eje intestino-hígado en la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), también conocida como enfermedad hepática esteatótica asociada a disfunción metabólica. En esta cartera, Nguyen tiene como objetivo definir vías dentro del eje intestino-hígado mediante las cuales las alteraciones del microbioma y la respuesta inmune y/o tisular local del huésped asociada pueden alterar los resultados de NAFLD para mejor.

"Estamos muy emocionados de recibir el premio CFI-JELF y nos beneficiaremos enormemente", afirma Nguyen. “Planeamos comprar un citómetro de flujo espectral que ampliará la cantidad y los tipos de células que podemos caracterizar tanto en nuestros modelos animales como en estudios en humanos. Esto proporcionará una evaluación más completa de los cambios dependientes del microbioma en el huésped que están ocurriendo en el contexto de NAFLD.

“Actualmente, tanto las herramientas de diagnóstico para identificar a los pacientes con EHGNA con enfermedad hepática progresiva como las opciones de tratamiento para estos pacientes son limitadas. Tengo la esperanza de que el nuevo citómetro de flujo espectral proporcione información adicional que pueda acercarnos a abordar estas necesidades no satisfechas”.

Nguyen es profesor asistente de medicina en los departamentos de Medicina y MIID de la Facultad de Medicina Cumming de UCalgary y en la Unidad del Hígado de la División de Gastroenterología y Hepatología. Es miembro del Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas.

El Instituto Snyder de Enfermedades Crónicas es un equipo de más de 480 científicos clínicos y científicos básicos de la Facultad de Medicina Cumming de UCalgary dedicados a descubrir nuevos conocimientos que conduzcan a la prevención de enfermedades, aplicaciones médicas personalizadas y, en última instancia, curas para quienes padecen enfermedades crónicas e infecciosas. Visite snyder.ucalgary.ca y siga a @SnyderInstitute para obtener más información.

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