Xavier Trepat recibe la ERC Advanced Grant para crear las bases de una nueva generación de robots biológicos

Xavier Trepat, jefe de grupo del CIBER-BBN en el IBEC (Imagen: IBEC)
IBEC | miércoles, 1 de abril de 2020

El Consejo Europeo de Investigación (ERC) ha otorgado a Xavier Trepat, profesor ICREA e investigador principal en el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) y en el CIBER-BBN, la prestigiosa beca ERC Advanced Grant, dotada con 2,5 M de euros. Antes de conseguir esta beca, el investigador también obtuvo las subvenciones “Starting Grant”, “Consolidator Grant” y “Proof of Concept”, todas ellas otorgadas por la ERC. 

Gracias a este reconocimiento, el experto podrá desarrollar durante cinco años el proyecto “EpiFold”, que se centrará en la comprensión de los principios y las propiedades mecánicas del epitelio en 3D. Asimismo, Trepat y su equipo irán un paso más allá y desarrollarán una nueva tecnología para sentar las bases de una nueva generación de dispositivos biohíbridos que tendrían una capacidad única para potenciar funciones en robots biológicos.

Todas las superficies de nuestro cuerpo, tanto internas como externas, están cubiertas por delgadas capas celulares llamadas epitelio. El tejido epitelial desempeña un papel crucial en las funciones fisiológicas humanas fundamentales, como lo son la morfogénesis, la filtración, el transporte o la protección ante patógenos. Para estudiar cómo funciona este tejido es importante comprender primero su forma tridimensional y su mecánica y, para ello, es necesario trabajar con modelos in vitro capaces de imitar las condiciones que se encuentran en nuestro cuerpo. 

En la actualidad, esto es posible gracias a los distintos modelos 3D desarrollados hasta la fecha. Sin embargo, los principios de ingeniería que rigen la forma y la mecánica epitelial en 3D siguen siendo desconocidosPor ello, el proyecto EpiFold desempeñará un papel crucial para desvelar estos principios. 

En concreto, este proyecto tiene como objetivo revelar los principios mecánicos por los cuales el tejido epitelial adopta y mantiene su forma. Mediante la ingeniería de tejidos in vitro, Xavier Trepat y su equipo, esperan comprender cómo estas estructuras 3D se construyen in vivo, para así poder dirigir su formaciónAdemás, el proyecto también tendrá un gran impacto en el emergente campo de los organoides, ya que estudiará la forma y la mecánica de los organoides intestinales.   

Desarrollando una tecnología completamente nueva 

Lo más innovador y ambicioso de este proyecto es que estos principios se aplicarán para el diseño de una nueva generación de dispositivos biohíbridos obtenidos a partir de tejido epitelial que poseerán una capacidad única para potenciar funciones como la filtración, la secreción, la auto regeneración o la propulsión en robots blandos. 

Este proyecto será el punto de partida de una tecnología completamente nueva llamada “Epifluídica” que explotará la capacidad excepcional de detección y actuación de las células epiteliales para diseñar estos dispositivos biohíbridos. 

Estos microrrobots únicos, construidos con hidrogeles y capas epiteliales, serán capaces de mantener las propiedades multifuncionales y auto regenerativas del epitelio, además de poder detectar, absorber, secretar, filtrar y realizar actividades enzimáticas. 

“Cuando una pieza de un robot actual se rompe no tenemos otra opción que substituirla. En cambio, con robots biológicos podemos conseguir que las piezas se autorreparen, ya que los tejidos vivos tienen capacidad de regeneración gracias a sus células madre”, expone Trepat. 

En este mismo sentido, el experto añade que “gracias a miles de años de evolución, los tejidos vivos son capaces de ejecutar tareas más precisas y eficientes que los dispositivos diseñados por humanos”, por ello, “queremos explotar esta capacidad natural de los tejidos para desarrollar robots multifuncionales”, concluye el jefe de grupo. 

Las codiciadas ERC Advanced Grants se otorgan a investigadores de la UE con un dilatado historial de logros científicos en los últimos 10 años, con el objetivo de apoyar proyectos de vanguardia de diferentes temáticas. Se premian proyectos con un fuerte componente de multidisciplinariedad y con aplicaciones innovadoras en campos emergentes. En esta convocatoria, se presentaron un total de 1881 propuestas, de las cuales 185 han sido seleccionadas para su financiación. Con esta nueva beca, hasta la fecha, el IBEC ha recibido financiación del ERC para el desarrollo de 19 proyectos de investigación.