Iñigo Urkullu Lehendakaria eta Jokin Bildarratz Hezkuntza sailburua Biofisika Bizkaia Oinarrizko eta Bikaintasuneko Ikerketa Zentroan (BERC) izan dira gaur goizean, UPV/EHUko Zientzia Parkean. Zentro honetako zuzendari zientifiko Iban Ubarretxena gidari zutela, 5,5 milioi euroko inbertsioa eginda Eusko Jaurlaritzak eskuratu duen azpiegitura berriaren ezaugarri nagusiak ezagutu dituzte. Bereizmen handiko krio-mikroskopio elektronikoen artean egungo eredurik aurreratuena da, eta Europa hegoaldean bakarra (Frantzia barne hartuta).
Ekitaldian parte-hartzaile izan dira, halaber, Eva Ferreira UPV/EHUko errektorea, Adolfo Morais Unibertsitate eta Ikerketa sailburuordea, Cristina Uriarte Zientzia, Teknologia eta Berrikuntzarako komisionatua, eta Amaia Esquisabel Ikerketa zuzendaria.
Ekipamendu berri hau eskuratuta, Euskadik jauzi handia egin eta Europa mailako erreferentzietako bat bihurtu da Biologia estrukturalaren arloan. Gainera, azpiegitura berri hori funtsezkoa izango da Euskadira arlo horretako nazioarteko ikertzaileak erakartzeko.
Azken belaunaldiko krio-mikroskopia elektronikoa (crioME) inpaktu handia ari da izaten gaur egun Biozientzietan eta Bioteknologian, eta benetako iraultza eragiten ari da Biologia estrukturalean, mundu zabalean. Gaur egun, crioME bidez ebatzitako egitura biologikoen kopurua bizkor ari da handitzen, abiadura ia esponentzialean. Teknologia horri esker, proteinen, birusen, zelulen eta ehunen egitura ikus daiteke aurrekaririk gabeko bereizmen batean, eta horrek aukera ematen du gaixotasun neurodegeneratiboen eta hainbat minbizi-motaren aurkako estrategia terapeutiko berriak garatzeko, edo epidemiei eta pandemiei aurre egiteko txertoak eta tratamenduak lortzeko, SARS-CoV-2ak eragindakoa barne. Azken belaunaldiko krio-mikroskopioa biologiaren mundua eskala atomikoan deszifratzeko aukera ematen duen lupa da.
ThermoFisher Titan Krios G4 krio-mikroskopio elektronikoa bikaintasuneko ikerketaren esparruan Hezkuntza Sailak abian jarritako Ikur 2030 Estrategiaren barruan Eusko Jaurlaritzak eskuratu duen lehen azpiegitura handia da. Estrategia horrek indarrez egiten du apustu datozen urteetarako lau ikerketa-eremu estrategikoren alde: Neurozientziak; Teknologia Kuantikoak; Neutrionika; eta Superkonputazioa eta Adimen Artifiziala.
UPV/EHUren Leioako Zientzia Parkean dagoen Biofisika Bizkaia ikerketa-zentroak irailaren amaieran jaso zuen krio-mikroskopio elektronikoa. Une honetan azken instalazio-fasean dago (batez beste 3 eta 5 hilabete artean iraun ohi du) eta hilabete honen amaieran bertan prest eta martxan egotea aurreikusten da.
Alzheimerra, Parkinsona, minbizia eta txertoak
Teknologia horri esker, proteinen, azido nukleikoen (DNA eta RNA, adibidez), karbohidratoen eta lipidoen egitura molekularrak bereizmen atomikoan eta ingurune fisiologiko batean ikus daitezke. Horietatik eraikitzen dira bizitza sostengatzen duten zelulak eta ehunak. Hau da, bizitzak maila molekularrean nola funtzionatzen duen ulertzeko eta, ikuspegi biomedikotik, gaixotasunen patogenesiaren azpian dauden mekanismoak ulertzeko aukera ematen du.
Beraz, Titan Krios G4 azken belaunaldiko krio-mikroskopioa gaixotasun neurodegeneratiboen (Alzheimerra eta Parkinsona), hainbat minbizi-motaren eta nahasmendu metabolikoen (kolesterolemia eta diabetesa) oinarri estrukturalak deszifratzeko erabiliko da. Ondorioz, baita gaixotasun horien aurkako farmakoak eta terapia berriak garatzeko ere.
Azpiegitura berriak gaixotasun infekziosoen aurkako txertoak garatzeko eta epidemiei eta pandemiei eraginkortasunez aurre egiteko gaitasuna emango dio Euskadiri. Izan ere, krio-mikroskopia funtsezkoa izan da giza zelulak SARS-CoV-2aren bidez infektatzeko mekanismoak ulertzeko, eta, beraz, txertoen diseinua eta COVID-19aren aurkako tratamenduen garapena bizkortu ditu.
Krio-mikroskopia elektronikoaren aldeko apustu honekin, Euskadik lagundu egiten du etorkizuneko epidemiei eta pandemiei aurre egiteko ahaleginean.
Ikertzaileak Euskadira erakartzea
Azken belaunaldiko krio-mikroskopio bat eskuratu eta instalatuta, eta kontuan hartuta Biofisika Institutuan abian jarri dena ezaugarri horiek dituen bakarra dela Europako hegoaldean eta aurreratuenetako bat munduan, Biologia estrukturalaren arloan Europa mailan erreferente bihurtzeko aurrerapauso handia eman du Euskadik.
Zientzia, Teknologia eta Berrikuntzaren Euskal Sareko (ZTBES) ikerketa-zentroetan arlo honetan ari diren oraingo ikertzaileak atxikitzeaz gain, azpiegitura berriari esker, nazioartean gailendu diren ikertzaile talentudunak erakarriko ditu Euskadik teknika honen aplikazio-eremuetan, fisikatik biomedikuntzaraino.
Ekipamendu berria Euskadiko gainerako ikertzaileentzat ere egongo da eskuragarri, arlo honetan lan egiten duten ikerketa-taldeentzat eta beste zentro batzuetako kide direnentzat: BERC (Basque Excellence Research Centre), CIC (Ikerketa Kooperatiboko Zentroak), baita unibertsitateentzat, Osasun Ikerketako Zentroentzat, Teknologia eta Berrikuntza Zentroentzat eta sektoreko enpresentzat ere. Teknologia berri hau barneratzeak eragina izango du ZTBES sarearen eraldaketan, eta Euskadiren garapen teknologikoa bultzatuko du Biozientzietan eta Biomedikuntzan, RIS3 Euskadi 2030 estrategiaren barruan.
Eskala atomikoan ikustea
Teknologia honek Biologia estrukturalaren arloan dakarren iraultza ulertzeko, beharrezkoa da nabarmentzea ekipo hauek Angstrom eskalaraino edo eskala atomikoraino “ikustea” ahalbidetzen dutela (metro batean 10.000 milioi Angstrom sartzen dira, zentimetro batean 100 milioi Angstrom)), mikra eta nano eskalak baino askoz haratago.
Milimetro bat mila aldiz zatitzen badugu, mikraren eskalara iristen gara (hau da, metroa milioi bat aldiz zatitzearen baliokidea) eta zelulak ikus ditzakegu. Baina barrura sartzeko mikra bat beste mila aldiz zatitu beharko dugu nanometrora iritsi arte. Nano eskala honetan zelularen antolaketa eta bere azpiko egituretako batzuk ulertu ahal izango ditugu, baina oraindik ezin izango dugu biokimika ulertu. Horretarako, gai izan behar dugu atomoak ebazteko eta Angstrom eskalara jaisteko, hau da, nanometro bat hamar aldiz zatitzeko. Titan Krios G4 bezalako azken belaunaldiko krio-mikroskopio elektronikoak bakarrik iristen dira horraino.
Egitura eta ehun horiek ikusteko, beste teknika batzuetan ez bezala, krio-mikroskopian ez da beharrezkoa makromolekula horiek kristalizatzea, eta nahikoa da disoluzio urtsuan edukitzea eta kriogenizatzea -180 gradu Celsiusetik beherako tenperaturetan, izotz beirakara eratzeko. Abantaila handia da hori. Lagin kriogenizatuak krio-mikroskopio elektronikoan sartzen dira; honek beiratuta mantentzen ditu eta gai da izoztutako makromolekulak bereizmen atomikoan bistaratzeko.
Azaldutako guztiaren adibiderik onena, SARS-CoV-2aren irudia da, azken bi urteetan hainbeste hedatu dena: “arantzaz” inguratutako esfera bat, “koroa” bat eratuz. Komunitate zientifikoak irudi hori ikusi ahal izan zuen Biofisika Bizkaia BERCen instalatu dena bezalako krio-mikroskopio elektronikoei esker.
Espazioak egokitzea
Krio-mikroskopio elektronikoak, Titan Krios G4 kasu, oso sentikorrak dira bibrazioekiko, tenperatura-aldaketekiko eta eremu elektromagnetikoen interferentziekiko, eta, beraz, Leioan instalatzeko obra sofistikatu bat egin behar izan da eraikuntzako ingeniaritzaren ikuspuntutik. Bibrazioak saihesteko ekipoaren zimenduak finkatzeaz gain, krio-mikroskopioa hartzen duen aretoa ebakuntza-gela edo gela zuri batenak baino prestazio handiagoekin diseinatu da. Gainera, beste bi gela berritu behar izan dira ekipo osagarriak eta krio-mikroskopioa kontrolatzeko gela hartzeko.
