Biotecnólogo de profesión, cursó el Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas en la Facultad de Medicina de la U. de Chile y actualmente, gracias al Concurso de Posdoctorado de Fondecyt 2011, tiene financiamiento para desarrollar un proyecto de investigación que llevará a cabo durante los próximos tres años.
Doctor Omar Ramírez |
El doctor Omar Ramírez realizará sus estudios de posdoctorado al alero del académico del Programa de Anatomía y Biología del Desarrollo del Instituto de Ciencias Biomédicas de la U. de Chile, Steffen Härtel. “Adjudicarse este proyecto fue posible gracias a su apoyo. Hay que destacar que siempre estuvo dispuesto a ser el patrocinador de esta investigación que desarrollaremos en el contexto de un grupo interdisciplinario que combina la biología con la biofísica y las ciencias de la computación con las matemáticas, todo bajo un denominador común que es el análisis cuantitativo de las imágenes biológicas”, comenta el doctor Ramírez.
Añade que haber ganado el concurso fue muy importante porque le permitió quedarse en Chile y dedicarse exclusivamente a la indagación. “Es una iniciativa muy significativa, ya que nos da la tranquilidad necesaria para seguir formándonos. Además, en lo personal me permitirá iniciar una carrera científica y consolidar una nueva línea de investigación en un entorno colaborativo de excelencia, tanto a nivel nacional como internacional. Eso es posible gracias a las redes de interacción que tiene el Laboratorio de Análisis de Imágenes Científicas que dirige el Dr. Härtel y a los lazos que ha establecido la universidad y específicamente la Facultad de Medicina con planteles y organismos extranjeros”, apunta.
Retículo endoplasmático de un fibroblasto |
La investigación que llevará a cabo el doctor Ramírez es el estudio de la morfología y dinámica del retículo endoplasmático (RE) de las células. Según explica, la relación que existe entre las propiedades de este organelo y su función es una pregunta abierta que tiene gran relevancia y que es particularmente interesante a nivel neuronal.
“El RE es el principal reservorio de calcio que poseen todas las células eucariontes. De hecho, en las neuronas es fundamental para la plasticidad y transmisión sináptica, ya que estos procesos son regulados por el calcio”, comenta.
Hasta ahora se sabe que el RE juega un rol preponderante en toda la señalización y memoria celular, sin embargo ha sido imposible determinar la interdependencia que existe entre esta función y su estructura dinámica. “En otras palabras, este proyecto tiene como objetivo central dilucidar los mecanismos que regulan espacial y temporalmente las concentraciones intracelulares de calcio, concretamente aquellos vinculados con las propiedades estructurales y dinámicas del RE”.
Integración disciplinaria
La investigación integrará la experimentación en cultivo celular con la microscopía de alta resolución espacial y temporal, lo que se sumará al uso de herramientas matemáticas para la cuantificación de imágenes. El doctor Ramírez utilizará dos tipos de células en cultivo: neuronas y fibroblastos de ratón, estas últimas al ser planas permiten analizar con mayor claridad los cambios estructurales del RE que acontecen con distintas manipulaciones.
Por ejemplo, en una célula viva se puede marcar el RE con un fluoróforo de un color y el calcio con otro, de tal manera que bajo el microscopio sea posible observar el rol que cumplen algunas moléculas en la activación de los canales de calcio. Ello podría determinar patrones que permitan predecir mediante un modelo matemático la actividad que tendrá el ER en la célula. “Esto nos ayudará a comprender las enfermedades neurodegenerativas que están asociadas a estrés reticular”, explica el doctor Ramírez.
Neurona hipocampal en cultivo |
Este estrés afectaría la estructura del RE, algo que aún no ha sido analizado y que podría clarificar su participación en diversas enfermedades neurodegenerativas. A partir de esos datos sería viable trabajar en terapias más efectivas para problemas tan severos como el Parkinson, Alzheimer, Huntington y Esclerosis Lateral Amiotrófica, entre otras patologías.
Así, una vez medidos los fenómenos biológicos producidos tras las manipulaciones que serán observadas con un microscopio spinning disk, el cual permite tener gran resolución temporal, es decir, capturar imágenes con alta frecuencia en el tiempo, los datos ayudarán a alimentar un modelo matemático que, finalmente, originará un software. “Generar estas herramientas es una labor ardua pero ya tenemos experiencia en el tema y pudimos comprobar que el trabajo interdisciplinario resulta muy provechoso. Estamos esperanzados en que nuestros estudios básicos colaboren en la generación de nuevos blancos terapéuticos”, concluye el doctor Ramírez.
Cecilia Coddou
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