IRB Barcelona Resum Executiu 2005-2006

Contingut

Pròleg Resum Científic Dades IRB Barcelona

Pròleg Crear un institut amb una nova cultura mentre Barcelona esdevé ciutat de ciència

C

atalunya ha destacat sempre pels seus artistes, arquitectes i músics, i tot i haver produït també investigadors excel·lents, pocs dels nostres centres de recerca han aconseguit rellevància internacional.

Aquest fet està canviant ràpidament gràcies a un esforç de la Generalitat de Catalunya, que està transformant el territori en un focus de ciència reconegut internacionalment. L’IRB Barcelona, fundat pel Departament d’Innovació, Universitats i Empresa i pel Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya, la Universitat de Barcelona i el Parc Científic de Barcelona, és una figura central en aquest procés. El nostre objectiu és contribuir de forma decidida a la revolució científica sense precedents que s’està esdevenint arreu del planeta – una revolució que promet una millora significativa de la qualitat de vida, erradicant malalties que causen patiment a tot el món, i portant beneficis econòmics a aquells que s’hi sumin.

Els números fan palesa la serietat de la nostra tasca: l’IRB Barcelona es va fundar fa només un parell d’anys, i entre investigadors, tècnics i administració ja som més de 350. Continuarem creixent en els propers dos o tres anys, afegint nous grups, plataformes i expertesa que ens permetran ampliar el nostre focus i introduir-nos en noves disciplines. Tanmateix, avui en dia, ja estem contribuint a aquesta revolució. Ho demostren les publicacions dels nostres investigadors, que trobareu a la memòria científica que acompanya aquest resum.

El nostre objectiu és contribuir de manera decidida a la revolució científica sense precedents que s’està esdevenint arreu del planeta

Els canvis que s’estan produint en la ciència estan relacionats amb una nova comprensió sobre malalties que fins el dia d’avui han estat pràcticament inexpugnables amb les pràctiques mèdiques disponibles. Al segle XIX, investigadors com Pasteur i Koch van iniciar una nova era en medicina al descobrir que els microorganismes poden causar malalties infeccioses. Aquesta visió va generar el desenvolupament de les vacunes, que tenen com a base el sofisticat sistema immune animal. Els virus, les bactèries i els paràsits són encara, avui en dia, un problema arreu del món; apareixen noves malalties infeccioses, i antics enemics muten per emergir com nous perills. Tot i això, en el món desenvolupat han deixat de ser amenaces mortals. Ara, la principal preocupació són les malalties que sorgeixen de canvis produïts en l’interior de les nostres cèl·lules. D’aquestes, la majoria colpegen a la maduresa i encara no hem desenvolupat defenses per vèncer-les. Per trobar cures, haurem d’emular els nostres predecessors del segle XIX i adquirir, abans de tot, un coneixement profund sobre les causes. Això significarà descobrir com es produeixen les mutacions en les molècules i altres problemes associats, tan perjudicials, que acaben produint sofriment i mort.

5

Disposem d’un arsenal complet per investigar totes aquestes qüestions.

Els microscopis i els mètodes de tinció de fa un segle han estat millorats per mètodes que provenen de la genètica, la química, la física i la computació. Aquestes disciplines de la ciència han sorgit separadament en instituts i departaments universitaris, i durant molt de temps s’han centrat en problemes diferents. Així i tot, cal dir que les ciències de la vida són el resultat de la suma de moltes subdisciplines com ara la biologia estructural, la bioquímica, la biologia cel·lular, la genètica i la biologia del desenvolupament, totes elles molt isolades unes de les altres en el passat.

Amb l’arribada de l’era genòmica, aquestes ciències han començat a convergir, i ja només els cal una última empenta perquè facin les darreres passes cap a una integració total. Al llarg dels últims cinquanta anys, la recerca en biologia es va centrar, majoritàriament, en la molècula individual per a després estudiar-ne les interaccions – és a dir, com encaixen les unes amb les altres. Els propers cinquanta anys, l’enfocament s’obrirà per tal de veure com s’entreteixeixen els diferents nivells. Actualment, les diverses disciplines s’estan apropant per mirar de fer encaixar les peces i obtenir una imatge íntegra de la vida: entendre com les molècules es combinen en estructures funcionals superiors; com aquestes “màquines” modifiquen el comportament de les cèl·lules, i com aquestes cèl·lules treballen amb les seves veïnes, sota la influència de l’entorn, per produir un organisme sa o malalt. La mirada enfocada cap a aquests processos ha produït un nou tipus de medicina, en la qual la comprensió de com les molècules treballen ens permetrà reparar-les, sense perjudicar el delicat equilibri dels sistemes més grans en els quals funcionen.

Des d’enfocaments diferents, els nostres grups aspirarien a un objectiu comú: fer nous descobriments en ciència bàsica que es tradueixin en aplicacions mèdiques

En el passat, la feina d’un científic estava bastant especialitzada i molt pocs aconseguien tenir una visió àmplia dels diferents nivells de la vida i la seva veritable complexitat. Aquesta visió àmplia és, precisament, la que necessitarem per crear un nou tipus de medicina que requerirà, també, un altre tipus de laboratori. La constatació d’aquests dos fets ens va portar cap a la formulació, fa pocs anys, d’un institut que unís diferents disciplines i un ventall d’expertesa sota un mateix sostre. Des d’enfocaments diferents, els nostres grups aspirarien a un objectiu comú: fer nous descobriments en ciència bàsica que es tradueixin en aplicacions mèdiques.

L’objectiu de l’IRB Barcelona explica la selecció dels diferents elements que el componen. Els nostres grups estan organitzats en cinc programes de recerca. Cadascun té una àrea específica, però inclou temes i projectes que es complementen amb la resta:

6

El programa de Biologia Estructural i Computacional comença en el nivell molecular, estudiant l’estructura de molècules individuals i les seves interaccions. Els mètodes usats deriven de la física i de la computació: raigs X, RMN, microscopia d’electrons, biofísica macromolecular, bioinformàtica i modelització molecular.

Els grups de Química i Farmacologia Molecular s’especialitzen en el disseny i la síntesi de petites molècules i macromolècules que es poden utilitzar com a sondes de proteïnes. El programa posa un èmfasi especial en la química combinatòria. Un primer enfocament inclou elaborar biblioteques de substàncies i optimitzar els mètodes per produir-les; un segon enfocament permetria entendre com els medicaments afecten les molècules i com modificar-los per controlar-ne millor els efectes.

El programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament estudia com la informació en el genoma és utilitzada per crear estructures dins la cèl·lula, per guiar la formació i la regeneració de teixits, i generar l’organisme complet. S’usen mètodes intensius per observar l’activitat global dels gens i les proteïnes durant aquests processos en organismes sans i malalts.

El programa de Medicina Molecular investigua les bases moleculars de les malalties metabòliques i genètiques, busca dianes diagnòstiques i terapèutiques, i estudia el comportament global del genoma i el proteoma durant les malalties.

Els grups d’Oncologia estudien diversos aspectes sobre la iniciació i la progressió de tumors, la relació entre cèl·lules mare i càncer, i la identificació de programes cel·lulars que fan que diversos tipus de tumors puguin col·lonitzar o fer metàstasi a altres parts del cos. Aquesta darrera línia està liderada per en Joan Massagué i opera en col·laboració amb el programa de Biologia i Genètica del Càncer, que dirigeix en el Memorial Sloan-Kettering Cancer Center de Nova York.

Tenim el compromís de fer la nostra feina al màxim nivell i per acon-

seguir-ho ens hem dotat d’una sèrie d’estructures. La nostra feina científica serà avaluada periòdicament per un Comitè Assessor Extern que comprèn 15 destacats científics internacionals en biomedicina. La tasca principal del comitè és orientar-nos en el disseny de l’estratègia científica i en les activitats relacionades que cal dur a terme.

La recerca obtindrà més fàcilment l’excel·lència si està recolzada per uns serveis científics de gran qualitat i per un entorn fèrtil. Amb aquest objectiu, estem posant en marxa una sèrie d’unitats que proporcionaran als nostres investigadors serveis tecnològicament molt avançats. Aquesta iniciativa ampliarà encara més el ventall de serveis que ofereixen el Parc Científic de Barcelona i la Unitat de Serveis Científico-Tècnics de la Universitat de Barcelona.

7

Encara que la majoria de la recerca de l’IRB Barcelona està dirigida a qüestions bàsiques, també és cert que la recerca biomèdica ha estat una font constant d’innovació i creació de noves tecnologies al llarg de les últimes dècades. Això és més fàcil que succeeixi en un entorn que encoratgi la innovació i posi facilitats a la transferència de tecnologia.

L’IRB Barcelona està situat dins el complex del Parc Científic de Barcelona i gaudeix dels serveis del Centre d’Innovació de la Fundació Bosch i Gimpera i de l’Agència de Valorització i Comercialització dels Resultats de la Investigació de la Universitat de Barcelona.

El nivell de la recerca i el conjunt d’activitats i plataformes a l’IRB Barcelona, proporcionen un entorn únic per tal que estudiants de tot el món hi puguin investigar. Els estudiants es beneficien d’un seguiment personalitzat i de l’accés a una gran varietat d’activitats científiques, serveis i xarxes. El programa que oferim va més enllà del laboratori: els estudiants de doctorat tenen l’oportunitat de conèixer científics líders en els seus respectius camps d’estudi en els Barcelona BioMed Seminars. Aquests seminaris es duen a terme diversos dies a la setmana i permeten als estudiants estar al corrent de les innovacions i avenços que es produeixen en biomedicina. La localització de l’IRB Barcelona en l’entorn de la Universitat de Barcelona proporciona una atmosfera estimulant en la qual els estudiants poden completar el seu aprenentatge.

Estem construint un institut pel futur i ho estem fent en un moment molt especial per a la ciència

La recerca d’avui és internacional i només aconseguirem els nostres objectius si estem informats dels avenços que es produeixen arreu del món i col·laborem amb altres instituts. Un dels mecanismes que hem posat en funcionament és una sèrie de trobades científiques anomenades Barcelona BioMed Conferences. Aquestes conferències, organitzades amb la Fundació BBVA, constitueixen una plataforma única perquè científics capdavanters posin en comú els últims avenços en temes de gran interès en ciències biomèdiques. Amb aquest objectiu se selecciona un grup reduït de científics per tal d’afavorir la creació d’una atmosfera catalitzadora d’idees. Vint investigadors dels principals instituts de tot el món, s’uneixen a 40 científics més, per mantenir durant tres dies sessions intensives al voltant de les darreres novetats en un camp d’interès en particular.

La circulació constant de visitants internacionals és una font d’enriquiment fonamental, tant per l’expertesa que els acompanya com per l’experiència cultural que s’aconsegueix amb l’estada. En aquestes sessions, l’IRB Barcelona acull visitants en diferents etapes de la seva carrera científica.

8

Creiem que els instituts que tenen el potencial de canviar la societat necessiten presentar la seva recerca al públic i ajudar la societat a preparar-se pels canvis que s’esdevinguin. L’IRB Barcelona es compromet a explicar la recerca que du a terme a través dels mitjans de comunicació, d’activitats educatives i dels Barcelona BioMed Forums.

Aquestes activitats tenen l’objectiu d’incrementar el coneixement del públic en general i fomentar la comprensió dels progressos assolits en ciències biomèdiques.

Essent un del principals protagonistes en recerca biomèdica, l’IRB Barcelona comparteix fermament el compromís de la Generalitat de Catalunya en la seva iniciativa de convertir el territori en un pol dinàmic i punter per a la biomedicina. Aquesta estratègia demana que tots treballem conjuntament per assolir la mateixa fita. Estem establint lligams amb altres instituts de recerca i hospitals catalans per fomentar el desenvolupament de la BioRegió de Catalunya. L’IRB Barcelona es beneficiarà enormement de l’establiment de noves i importants infraestructures que es complementin entre elles. La llum de sincrotró, que al principi, era una eina de la física, ha evolucionat fins a convertir-se en la tècnica més usada per estudiar estructures moleculars. La futura instal·lació del sincrotró ALBA a l’entorn de la Universitat Autònoma de Barcelona, tan proper a l’IRB Barcelona, ens serà de gran utilitat, així com ja ho és el Barcelona Supercomputing Center, que acull el superordinador MareNostrum. El comportament de la vida enclou uns patrons tan summament complicats que descriure’ls – i simular-los- serà una de les tasques més difícils que demanarem als ordinadors.

En resum, els nostres objectius són ambiciosos i l’èxit dependrà tant de factors externs com interns. Estem construint un institut pel futur i ho estem fent en un moment molt especial per a la ciència. Els científics han aconseguit tenir accés a una enorme quantitat d’informació genòmica; tenen noves eines per estudiar i intervenir d’una manera molt precisa en sistemes vius; i per primera vegada, l’investigador té accés a tècniques que li proporcionen instantànies de la vida en tota la seva complexitat. Adaptar-se a aquest entorn canviant ens seguirà demanant creativitat i flexibilitat administrativa. Amb el guiatge del Patronat, l’IRB Barcelona avança en el seu projecte de convertir-se en un centre de recerca de referència internacional. Agrair, a més, l’esforç d’un equip altament motivat que ha fet possible que el llançament de l’IRB Barcelona hagi estat un gran èxit.

Joan J Guinovart Director, IRB Barcelona

9

Resum Científic

Programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament Programa de Biologia Estructural i Computacional Programa de Medicina Molecular Programa de Química i Farmacologia Molecular Programa d’Oncologia

Programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament

poden mantenir en silenci. Algunes regions de l’ADN estan pràcticament sempre silenciades, mentre que d’altres s’activen o desactiven per aconseguir determinats efectes en el desenvolupament. En Ferran Azorín i el seu grup estan estudiant aquests dos tipus de regions.

En una escala que va de la mida de les molècules individuals fins al cos humà, la cèl·lula se situa aproximadament a mig camí, i és qui fa d’enllaç entre els dos nivells. Amb la traducció de la informació que fa la cèl·lula del seu genoma en forma de proteïnes i altres molècules, sap quan ha de dividir-se, quina forma ha de tenir, i com ha de comportar-se per construir un organisme complet. És possible saber què li ha passat a un organisme sa o malalt, sabent què hi passa a l’interior de les cèl·lules. El Programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament investiga el lligam entre els dos nivells i ho fa mirant en el més profund de les cèl·lules per estudiar com sorgeixen les estructures i com contribueixen a la formació d’un organisme. Fins fa un parell de dècades, aquests problemes s’estudiaven en disciplines que caminaven per separat, però de llavors ençà han anat creixent juntes. Els biòlegs cel·lulars estan entenent els processos que permeten a les cèl·lules crear estructures més grans, i els biòlegs del desenvolupament s’estan interessant pels mecanismes cel·lulars que regeixen el creixement dels embrions.

Producció de proteïnes en patògens

Per tal de sobreviure, les cèl·lules han de transformar la informació del seu genoma en ARN i, després, en proteïnes. Per dur a terme aquest darrer pas, anomenat traducció, és necessària una complicada xarxa de molècules que els científics tot just comencen a entendre en detall. El grup d’en Lluís Ribas de Pouplana està explorant aquesta xarxa en protozous unicel·lulars que infecten els humans. El grup també estudia l’evolució de la maquinària de traducció de proteïnes. Aquesta maquinària va experimentar canvis significatius amb l’evolució de les cèl·lules eucariotes, com ara el llevat, les plantes, i els animals.

Ribas i els seus investigadors també esperen assolir una millor comprensió sobre com van evolucionar aquests tipus de cèl·lules amb l’estudi de molècules relacionades amb la traducció.

Per unir aquestes dues àrees calen aproximacions experimentals multidisciplinars que s’estenen des de la biologia molecular moderna, la genètica clàssica, la bioquímica, la microscopia avançada, fins a mètodes de tecnologia punta de la genòmica i la proteòmica.

Els grups fan recerca sobre com es transmeten els senyals en l’interior de les cèl·lules i entre cèl·lules, què controla la migració cel·lular, i com es formen les fronteres entre teixits durant el desenvolupament.

Altres temes que exploren són la divisió cel·lular en el desenvolupament i en la malaltia, la regulació epigenètica i la funció de la cromatina, i la manipulació de la traducció genètica amb finalitats terapèutiques.

Els models utilitzats pels diversos grups de recerca del programa inclouen, C. elegans, Drosophila, ratolins i paràsits humans.

Les bases de la divisió cel·lular

En el nostre organisme, cada nova cèl·lula prové d’una cèl·lula que es divideix. La divisió cel·lular implica la sincronització perfecte de successos múltiples, i com això s’esdevingui depèn del context: funciona diferent en cèl·lules embrionàries, en cèl·lules mare especialitzades en sang, en neurones i en centenars d’altres tipus, o en tumors de creixement ràpid.

El laboratori de Cayetano González combina genètica, biologia molecular, i microscopia avançada in vivo per estudiar la divisió cel·lular. Com a sistema model utilitzen la mosca de la fruita, Drosophila, i cèl·lules cultivades de vertebrats. Alguns dels projectes que té en marxa el grup són l’estudi del fus mitòtic (un conjunt de fibres que estiren els cromosomes per separar-los en dos grups), l’estudi d’un conjunt de proteïnes -descobertes recentment- que construeixen estructures anomenades centrosomes, i la modelització del càncer en la mosca de la fruita.

Dins del nucli: estructura i funció de la cromatina

Cap cèl·lula produeix ARNs i proteïnes de tots els seus gens, ni ho fa constantment. Això, en part, és degut a que l’ADN, en el nucli, està embolicat entre proteïnes i altres molècules en una forma anomenada cromatina. Aquestes molècules tenen un rol molt important ja que ajuden a empaquetar una gran quantitat d’ADN en un espai tan petit com el nucli; una altra funció d’aquestes molècules és fer que els gens siguin accessibles (o inaccessibles) a les estructures funcionals que els transformen en altres tipus de molècules. El laboratori de Ferran Azorín estudia els processos moleculars que estructuren la cromatina per poder-ne controlar els seus efectes biològics. La principal pregunta que volen respondre és com es tornen inactius, o silenciosos, blocs llargs d’ADN i com les cèl·lules els

Senyals que organitzen les cèl·lules en les estructures del cos

Construir un organisme complex requereix que les cèl·lules s’especialitzin, i ho fan modificant la manera de dividir-se, la seva forma, i la seva conducta com per exemple, quan i on migren. Aquests canvis morfogenètics són coordinats per indicacions de l’entorn, per exemple, per molècules secretades per altres cèl·lules. Aquestes indicacions han de ser interpretades correctament dins la cèl·lula, el que significa

12

que la informació ha de passar al llarg d’un via de molècules de senyalització. El mateix senyal pot tenir efectes diferents segons el moment en què es produeixi i en la part del cos on es produeixi. Moltes d’aquestes vies s’han conservat al llarg de l’evolució, així que els estudis amb models com ara la mosca de la fruita poden aportar informació sobre l’evolució en els humans i d’altres animals. El grup de Jordi Casanova fa aquesta aproximació fent servir com a models el desenvolupament de la tràquea i la via de senyalització cel·lular del receptor Torso en la mosca de la fruita.

Formació d’extremitats: senyals, compartiments i límits

A l’embrió, estructures complexes com ara les extremitats s’inicien com un grup de cèl·lules que són idèntiques en un bon principi, però que tot seguit es subdivideixen en territoris més petits anomenats compartiments. El grup de Marco Milán està aprofitant els prop de cent anys de treballs en genètica amb la mosca de la fruita per estudiar els senyals que guien el desenvolupament de les extremitats de Drosophila.

S’ha demostrat en recerques anteriors que els compartiments sorgeixen per mecanismes que eviten que diferents tipus de cèl·lules es barregin; aquest fet porta cap al desenvolupament de subterritoris i límits compartimentals entre teixits. Les cèl·lules que se situen en aquests límits físics secreten molècules senyalitzadores Wg/Wnt i Dpp/TGF-β, que organitzen el patró i el creixement de tota l’extremitat. Milán i els seu grup estan interessats en entendre com aquestes molècules controlen processos tan complexes com la generació d’una extremitat adulta amb una mida, forma i patró fix i específic d’espècie.

Construir i reconstruir el cervell

El desenvolupament del cervell inclou diferents etapes: primer s’han de formar les regions, després s’han de desenvolupar diferents tipus de cèl·lules nervioses, han de migrar als llocs corresponents i, finalment, connectar-se adequadament entre elles.

Després cal que responguin correctament a l’estimulació que ha de permetre obtenir la capacitat d’aprenentatge i de memòria. Per acomplir totes aquestes passes, les cèl·lules han d’activar determinats gens en el moment idoni, saber interpretar els senyals de les molècules que es troben a la superfície d’altres cèl·lules (o que són secretades per elles), i respondre en conseqüència. El laboratori d’Eduardo Soriano identifica nous gens que actuen en aquests processos.

També treballen en l’estudi de les diferències entre les cèl·lules del cervell en l’embrió i durant la infantesa -que són capaces de desenvolupar-se i fer reparacions-, i les de l’adult, que no poden fer-ho.

L’observació dels mecanismes durant els primers anys de desenvolupament del cervell pot ajudar als científics a dissenyar noves teràpies regeneratives per reparar lesions en un cervell adult.

13

Programa de Biologia Estructural i Computacional

L’RMN i la determinació d’estructures

La física i la vida tenen el seu punt de trobada al nivell de les molècules individuals, i el comportament d’aquestes està dictat per la forma i les propietats químiques que tenen. L’ADN, l’ARN, les proteïnes i altres molècules interactuen i es transformen, en una dansa complexa, per crear els organismes vius. Per tenir una comprensió detallada de la vida cal trobar la relació entre el comportament de tots aquests components i les seves estructures. Aquesta perspectiva és també crucial per a l’estudi de les malalties genètiques, que sovint estan causades per petits canvis estructurals en les molècules. I és també molt necessari per millorar fàrmacs i crear-ne de nous. Un fàrmac acostuma a ser un molècula petita que actua quan s’uneix a una proteïna i n’altera el seu comportament. Sense una fotografia estructural d’aquesta interacció seria gairebé impossible entendre el seu funcionament.

L’RMN és una altra tècnica potent per determinar estructures tridimensionals en la que s’apliquen camps magnètics intensos a dissolucions de proteïnes.

Mitjançant l’ús de seqüències de pulsos es poden obtenir senyals que es correlacionen amb distàncies entre àtoms que permeten obtenir una família d’estructures representativa. El laboratori de Maria J Macias s’ha especialitzat en l’ús d’aquesta tècnica per estudiar el procés de plegament de proteïnes i per fer estudis de mecanismes de plegament. El seu grup també ha implantat un procés molt eficient de col·laboració amb altres laboratoris interessats en determinar estructures de proteïnes mitjançant la supervisió i transferència de protocols d’obtenció de proteïnes pures a l’escala de mil·ligrams.

De com les interaccions modifiquen les estructures

El Programa de Biologia Estructural i Computacional agrupa una àmplia varietat d’expertesa per investigar aquests aspectes de la vida. Els avenços aconseguits en les últimes tres dècades en tècniques com la cristal·lografia de raigs X i l’RMN, accessibles a l’IRB Barcelona, han permès obtenir imatges detallades de l’estructura de moltes molècules biològiques clau. Tot i això, encara en queden moltes per explorar, així com també ha estat molt difícil fins ara poder observar l’estructura de les “màquines moleculars”, formades per moltes molècules. En molts casos, es pot obtenir informació estructural sobre noves proteïnes i les seves interaccions amb la comparació de les seqüències d’altres molècules ja conegudes. Això requereix l’ús d’eines computacionals innovadores que cal fer evolucionar i perfeccionar – i aquest és un altre punt fort del programa a l’IRB Barcelona. El potencial d’aquestes eines ha crescut enormement gràcies a la riquesa d’informació que han generat els projectes de seqüenciació de diversos genomes.

L’RMN és particularment útil per observar canvis molt ràpids que es produeixen quan les proteïnes interactuen o bé entre elles o bé amb molècules petites, com ara un medicament. El grup de Miquel Pons utilitza l’RMN per estudiar què passa durant aquestes interaccions. La molècula pot experimentar canvis molt profunds només amb petites interaccions – així com la força amb què s’enrosqui un petit cargol condiciona l’aspecte final d’una enorme prestatgeria. Per exemple, l’estructura d’una proteïna pot canviar quan s’uneix a un únic component; també la suma o l’eliminació de molècules en un complex pot causar reajustaments; la unió amb altres petites molècules, com els components actius d’un fàrmac, pot tenir efectes similars. Pons i els seus investigadors estan desenvolupant noves eines computacionals i d’RMN per mirar de trobar petites molècules que puguin reestructurar complexos amb finalitats terapèutiques.

Màquines moleculars

Molècules que s’uneixen a l’ADN

Les proteïnes tenen un paper fonamental en molts processos biològics, però poques vegades actuen soles. Normalment una molècula s’uneix a dotzenes de proteïnes, a ARN, o a d’altres molècules per dur a terme una funció determinada. Els avenços en l’espectrometria de masses i altres tècniques han permès als científics crear llistes detallades de cadascuna de les peces dels complexos moleculars, però encara cal observar en detall les estructures interiors i en alguns casos, fins i tot, descobrir la funció que fan en la cèl·lula. Per respondre aquestes preguntes, el laboratori d’Ignasi Fita combina cristal·lografia de raigs X, espectrometria de masses, i crio-microscopia electrònica, tècniques que tenen resolució suficient per mostrar alguns d’aquests complexos. El grup ha

El grup liderat per Miquel Coll utilitza diferents tècniques per estudiar l’ADN quan està unit a proteïnes i a d’altres molècules. El mètode es basa en l’ús de raigs X d’alta intensitat que permet estudiar molècules en forma cristal·litzada. El grup investiga com les proteïnes s’uneixen a l’ADN per controlar l’activitat dels gens, ja que aquest és un pas clau en la majoria de processos biològics. També estudien un fenomen anomenat transferència horitzontal de gens, segons el qual algunes cèl·lules transporten ADN d’una a una altra. Aquest procés requereix mecanismes complexes per transportar ADN a través de les membranes. Altres temes inclouen l’estudi d’estructures singulars d’ADN, i de nous medicaments que puguin acoblar-se, en comptes de a proteïnes, a ADN.

14

desenvolupat nous mètodes utilitzant aquestes tècniques i està particularment interessat en els complexos que intervenen en l’aparició de malalties. Els investigadors han obtingut fotografies estructurals detallades de molècules de senyalització i virus units a receptors de proteïnes que ajuden als virus a entrar en les cèl·lules. El treball actual del grup se centra en enzims que s’activen quan la cèl·lula està massa carregada d’àtoms d’oxigen extremadament reactius, i també en proteïnes de membrana associades a malalties.

Diagrames de l’interior de les màquines

La seqüenciació de diversos genomes ha proporcionat llistes gairebé completes dels components d’un organisme. A poc a poc, les tècniques post-genòmiques estan desvelant quins components s’utilitzen per construir determinades màquines dins la cèl·lula. El que encara falta, però, és una visió en detall de com s’uneixen les peces que formen la màquina. El grup de Patrick Aloy està dissenyant nous mètodes bioinformàtics per combinar informació dels genomes (seqüències de proteïnes) amb les llistes dels components de les màquines (obtingudes a través d’espectrometria de masses i altres tècniques) i amb informació sobre les interaccions entre superfícies o components de molècules (amb raigs X o RMN) i crear diagrames de la construcció detallada dels complexos.

Aquesta informació es pot utilitzar per mostrar els punts dèbils d’un complex que podrien ser dianes per a experiments o per dissenyar nous fàrmacs.

Anàlisi de dades i modelatge d’interaccions

Les interaccions entre proteïnes i d’altres molècules es donen a una velocitat i a una escala tan petita que no es poden observar directament. Han de ser enteses a través de models que incorporen informació de moltes fonts. El grup de Modesto Orozco combina una varietat de mètodes – anàlisi automàtic de bases de dades, adaptació de càlculs matemàtics, dinàmica clàssica i química “quàntica”- per desenvolupar models en ordinador. La fita a llarg termini és entendre la connexió entre l’escala més petita de la vida i el comportament de les cèl·lules i de sistemes més grans dels organismes.

15

Programa de Medicina Molecular paper clau en els processos inflamatoris crònics, com en el cas de l’artritis reumatoide. A més, indueixen la formació de vasos sanguinis, ajudant al creixement del càncer. Per tot això, és molt important conèixer el funcionament d’aquestes cèl·lules i saber potenciarles quan són beneficioses o bloquejar-les quan són perjudicials. Celada i els seus investigadors estudien la senyalització induïda per les molècules que produeixen l’activació dels macròfags i com es regulen els gens que activaran les diferents funcions. Així es poden trobar dianes terapèutiques útils per dissenyar fàrmacs que modulin l’activitat d’aquestes cèl·lules, ja sigui per a que es reprodueixin, es diferenciïn, s’activin o s’indueixi la seva mort i desaparició.

Les ciències biomèdiques estan en el llindar d’una nova era en medicina que un dia ha de dur-nos a la cura del càncer, de la diabetis, de les malalties neurodegeneratives, i d’una varietat de malalties que no es poden aturar amb les vacunes, els antibiòtics o amb els fàrmacs disponibles avui. Els científics disposen d’una àmplia gamma de noves eines per poder entendre l’origen de les malalties i tenen noves maneres d’intervenir en els processos cel·lulars.

Aquestes eines ja han revolucionat la diagnosi mèdica, i la fita per a les properes dècades és aprendre a utilitzar-les per manipular, directament, les molècules responsables de malalties. L’objectiu del programa de Medicina Molecular és eixamplar el coneixement en aquestes àrees i trobar noves vies per trasformar els nous descobriments en aplicacions biomèdiques.

Enginyeria metabòlica i teràpia de la diabetis

El programa inclou una àmplia paleta d’expertesa en bioquímica, biologia molecular i cel·lular, senyalització cel·lular i regulació, genòmica i immunologia.

Les activitats actuals inclouen l’estudi de les bases moleculars de la diabetis, l’obesitat, la inflamació, la síndrome metabòlica, i malalties rares, i es fa recerca en nous tractaments per a aquestes patologies. Els grups de Medicina Molecular també estudien les vies de senyalització que controlen els processos cel·lulars, la biologia dels macròfags, estudis genòmics de les malalties, les bases moleculars d’aminoacidúries hereditàries i les bases estructurals de la funció transportadora de la membrana.

L’excés de glucosa s’emmagatzema en forma de glicogen en el fetge i els músculs, per tornar-se a convertir en glucosa en situacions d’alta demanda energètica com el dejuni. Sovint aquest procés de síntesi i degradació del glicogen està alterat en algunes patologies, com la diabetis mellitus. El grup de Joan J Guinovart, director de l’IRB Barcelona, vol entendre quines són les etapes afectades i aprendre a corregir-les mitjançant l’ús de compostos amb propietats antidiabètiques. Un dels objectius del grup és identificar noves proteïnes implicades en el metabolisme del glicogen i descriure la seva funció en els diferents teixits. El laboratori ha descobert diferències significatives entre el múscul i el fetge a l’hora de processar el glicogen. Per exemple, els enzims clau migren a diferents parts de la cèl·lula en funció de si s’està sintetitzant o degradant el glicogen. Això probablement contribueix al control del metabolisme del glicogen i podria ser un dels punts afectats en la diabetis mellitus. Un altre descobriment del laboratori és un compost amb propietats antidiabètiques i antiobesitat, el qual ja ha superat la fase 1 d’assajos clínics i està a punt d’iniciar la fase 2.

Interpretar els senyals

El laboratori de Carme Caelles estudia els principis que governen la interacció entre de les vies de senyalització més importants de l’acció antiinflamatòria.

Els senyals pro-inflamatoris inicien la resposta inflamatòria mitjançant l’activació de proteïnes anomenades JNK. En contraposició, molècules amb reconeguda activitat antiinflamatòria com els glucocorticoides, impedeixen l’activació de la JNK, i aquesta propietat és part important del seu mecanisme d’acció farmacològica. Un segon interès del grup és l’estudi de les proteïnes de senyalització de la família NIMA, implicades en la regulació del cicle de divisió cel·lular.

diabetis de tipus 2. Se centren particularment en gens relacionats amb els processos que es produeixen en les estructures cel·lulars anomenades mitocondris, en els processos que controlen aquests o altres gens, i en identificar nous senyals que poden estar involucrats.

Altres interessos són entendre com es transporta la glucosa a les cèl·lules, i identificar nous compostos que podrien ser efectius per tractar la síndrome metabòlica.

Subministrar i resubministrar aminoàcids al cos

El cos necessita un subministrament constant d’aminoàcids per fer proteïnes. Les cèl·lules poden produir molts dels tipus d’aminoàcids que hi ha amb components senzills que ja existeixen a la cèl·lula, però d’altres cal obtenir-los a través del menjar. Per obtenir aquestes molècules cal fer-les passar a través de la membrana de la cèl·lula. El laboratori de Manuel Palacín està estudiant aquest sistema i per què esdevé defectuós en un grup de malalties anomenades aminoacidúries primàries hereditàries (PIA’s).

En aquestes malalties, el ronyó, l’intestí, i altres teixits podrien deixar d’absorbir els aminoàcids. Els diversos sistemes són responsables d’aminoàcids diferents; en alguns casos, els gens responsables de les deficiències encara són desconeguts. En els últims 15 anys, el grup de Palacín ha identificat alguns membres d’una nova família de proteïnes de membrana anomenades HATs, que són responsables del transport d’alguns aminoàcids. Actualment, els científics estan analitzant les estructures de HAT per entendre com realitzen les funcions transportadores.

Resistència a la insulina i noves estratègies per teràpies en diabetis

La vida cada vegada més sedentària que duem està fent augmentar dràsticament els casos de diabetis de tipus 2 i problemes associats com l’obesitat, la hipertensió, i altres síndromes que incrementen la morbiditat i la mortalitat en la població. La combinació d’aquests desordres i la resistència a la insulina es denomina síndrome metabòlica, i afecta un 40% de persones de més de 60 anys. Estudis recents suggereixen que alguns d’aquests problemes poden provenir de mecanismes genètics i cel·lulars comuns.

El laboratori d’Antonio Zorzano està tractant d’identificar gens responsables en el desenvolupament de la resistència a la insulina associada a l’obesitat o a la

Biologia dels macròfags i sistema immunitari

El grup d’Antonio Celada estudia els macròfags, la funció dels quals és clau en els processos inflamatoris.

En una primera fase, eliminen els microorganismes (bactèries, paràsits, llevadures, etc) que queden en el focus inflamatori i, en una segona fase, reconstrueixen les lesions ocasionades durant la inflamació, que du a la cicatrització. Els macròfags també tenen un

16

17

Programa d’Oncologia

Programa de Química i Farmacologia Molecular

tids. Els projectes de recerca del grup van des de la preparació de molècules complexes d’ADN i ARN per a la seva possible utilització terapèutica fins a la utilització d’estructures d’ADN per a la construcció de circuits de mida reduïda (nanocircuits).

Elaborar nous medicaments implica dissenyar noves molècules o modificar-ne d’existents per aconseguir un efecte determinat en cèl·lules i organismes. En el passat, la ciència farmacèutica es basava en proves d’assaig i error per buscar substàncies que ajudessin a pal·liar els símptomes d’una malaltia, i després utilitzar la química per extraure-les i perfeccionar-les.

Sovint es desconeixia el funcionament d’aquestes substàncies. Avui els científics han descobert com actuen molts fàrmacs – normalment s’uneixen a una proteïna particular o a un complex molecular i en canvien la seva forma o la seva química, i aquest canvi afecta la interacció amb altres molècules. Per estudiar i manipular aquestes interaccions s’utilitzen una gran varietat de tècniques, així com per trobar noves “dianes” – proteïnes que tenen un paper rellevant en el desenvolupament d’una malaltia, i que manipulantles es pot restablir el funcionament correcte de la cèl·lula.

Dissenyar i enviar fàrmacs

L’objectiu final del disseny “racional” de fàrmacs és estudiar la superfície de qualsevol part de les proteïnes per dissenyar un lligand molt eficient i selectiu que canviï el comportament de la proteïna en la direcció desitjada. Això encara és un somni, però el grup d’Ernest Giralt està treballant intensament per aconseguir-ho i entendre els principis pels quals les molècules es reconeixien i s’entrelliguen. El laboratori se centra en determinats aspectes, com ara fer que les cèl·lules acceptin substàncies “estranyes” (medicaments); trobar vies per trencar el conglomerat de proteïnes que es forma en l’Alzheimer i en altres malalties neurodegeneratives, i aconseguir fàrmacs que puguin creuar la barrera hematoencefàlica. El grup investiga com millorar els mètodes que han de permetre abordar tots els aspectes anteriors: l’obtenció d’informació estructural amb RMN, com millorar la síntesi de fase-sòlida de pèptids, i com millorar els algoritmes computacionals per descobrir nous fàrmacs.

El programa de Química i Farmacologia Molecular inclou diversos tipus d’expertesa per dur a terme aquest nou enfocament en el disseny de fàrmacs.

L’objectiu és identificar dianes, entendre les seves funcions i la naturalesa de les interaccions amb altres molècules, i construir o modificar molècules que puguin influir en aquest comportament. Els grups del programa sintetitzen una llarga varietat de compostos bioactius, amb un èmfasi especial en àcids nucleics, pèptids, proteïnes, peptidomimètics - molècules que s’assemblen o imiten pèptids naturals - i altres compostos químics. També utilitzen mètodes innovadors com ara la síntesi enantioselectiva, síntesi de fasesòlida de “quimioteques” de compostos bioactius i de reaccions multicomponent.

Millorar els mètodes en el desenvolupament de compostos

El laboratori d’Antoni Riera està desenvolupant compostos biològicament actius que són necessaris en diverses etapes del desenvolupament de fàrmacs, i també està millorant els mètodes per crear-los. El grup treballa en la síntesi asimètrica. Això és crucial perquè molts dels processos per crear molècules petites produeixen enantiòmers (versions “dreta i esquerra” – en altres paraules, molècules que tenen les mateixes propietats però que són imatge mirall de l’altre). Les molècules biològiques poden reaccionar de manera molt diferent a cadascuna d’elles, així que és crucial produir i purificar només la versió desitjada. Altres esforços se centren en buscar vies per produir més quantitat de compostos i de millor qualitat, que tinguin gran interès terapèutic. Finalment, el grup està ajudant a crear biblioteques químiques que s’utilitzen per fer cribatges biològics.

L’objectiu dels grups és crear substàncies que siguin útils com a medicaments o com a eines per investigar sistemes biològics. Estudien la interacció entre les substàncies candidates a medicament i les dianes escollides. Les principals tècniques són l’RMN, els estudis computacionals i l’espectrometria de masses.

Descobrir nous compostos

La finalitat del grup de Fernando Albericio és descobrir i sintetitzar nous compostos que puguin ser útils per a teràpies contra desordres del sistema nerviós central i el càncer. L’equip està fent una aproximació integral prenent com a base pèptids i molècules petites, que estudien en col·laboració amb investigadors de la indústria.

A la recerca de noves molècules bioactives

Fabricar ADN i ARN artificial

Un dels aspectes importants en el desenvolupament de la majoria dels projectes científics depen de l’habilitat de creació de petites molècules artificials d’ADN i ARN. El grup de Ramon Eritja sintetitza aquestes molècules a partit de les seves subunitats, anomenades nucleò-

18

El grup de Màrius Rubiralta treballa en el desenvolupament de tecnologies orientades a l’obtenció de compostos bioactius clau en forma pura. Així, es desenvolupen procediments sintètics que condueixen a nous peptidomimètics o a compostos que contenen heterocicles, estructures freqüents en fàrmacs, i també per a la separació dels enantiòmers de les molècules obtingudes.

Laboratori de Metàstasi Tumoral (MetLab)

El càncer apareix quan fallen els processos fonamentals que controlen la reproducció, la diferenciació i el comportament de les cèl·lules. El Programa d’Oncologia té l’objectiu de millorar la prognosi, la prevenció i el tractament del càncer amb l’estudi dels principis bàsics en el desenvolupament de la malaltia.

Els grups de recerca del Programa d’Oncologia se centren en els diferents aspectes de la iniciació i progressió dels tumors, amb especial èmfasi en els mecanismes responsables de l’adquisició de malignitat, la relació entre les cèl·lules mare i el càncer, i la identificació dels programes que condueixen a la metàstasi en teixits específics.

Un complex entramat de xarxes de senyalització a l’interior de les cèl·lules en controla la divisió, la diferenciació, el moviment, l’organització i la mort.

Les cèl·lules canceroses desobeeixen aquests senyals durant la progressió tumoral i la metàstasi, que és la responsable del 90% de les morts per càncer. El principal interès del grup rau en identificar grups de gens i les seves funcions, l’abús dels quals per part de les cèl·lules tumorals els converteix en instruments per a la metàstasi. Aquestes funcions regeixen les etapes fonamentals de la fuga de cèl·lules del tumor primari a la circulació, de la invasió de teixits distants per part d’aquestes cèl·lules circulants i, en conseqüència, de l’establiment de colònies microscòpiques en aquests teixits. Mitjançant l’activació o l’anul·lació d’aquests gens en cèl·lules metastàtiques, es valida la seva funció. Recentment, s’ha observat que alguns dels gens candidats identificats pel laboratori es troben afectats en mostres de pacients. El coneixement de la combinació d’errors biològics que faciliten la invasió d’òrgans vitals per part de les cèl·lules metastàtiques permetrà atacar la malaltia d’una manera eficaç mitjançant la combinació de fàrmacs contra les possibles dianes terapèutiques.

Els grups del programa necessiten crear lligams estrets amb la part clínica de la recerca en càncer. Els acords de col·laboració establerts amb algunes unitats d’oncologia i patologia d’hospitals de l’àrea metropolitana de Barcelona faciliten la traducció de la recerca bàsica realitzada en aquest programa en noves eines diagnòstiques i terapèutiques.

Les etapes del Càncer Colorrectal

El càncer colorrectal constitueix una de les principals causes de mort per càncer a tot el món. La majoria dels tumors colorrectals s’inicien com a lesions benignes, però una petita proporció pot evolucionar fins a estadis més malignes si s’acumulen mutacions en gens promotors de càncer o en gens que normalment eviten el desenvolupament de tumors. El darrer i mortal pas en el progrés de la malaltia és la migració de cèl·lules de càncer colorrectal cap a altres òrgans, principalment al fetge, on comencen a desenvolupar nous tumors. El laboratori de l’Eduard Batlle estudia la iniciació del càncer colorrectal i la seva progressió, des de les fases primerenques fins a la formació de tumors agressius. Desenvolupen models cel·lulars i animals que imiten la versió humana d’aquesta malaltia devastadora. L’objectiu final és obtenir informació que permeti dissenyar noves eines diagnòstiques i terapèutiques.

El grup de l’Elena Sancho se centra en esbrinar què succeeix en les vies de senyalització cel·lular durant les diferents etapes de desenvolupament del càncer colorrectal. Un tumor maligne progressa al llarg de diversos anys i sembla seguir una sèrie precisa de fases, i s’esdevenen mutacions particulars en un ordre específic en els gens relacionats amb càncer. Les col·laboracions amb investigadors clínics els ha donat accés a mostres de càncer colorrectal en diferents estadis de malignitat. Això els permet analitzar les alteracions moleculars més freqüents associades amb cadascuna de les fases de la malaltia.

19

Dades IRB Barcelona

Patronat Junta de Govern Comitè Assessor Extern Resum de la Producció Científica Fonts de Finançament Tesis Doctorals Activitats de Transferència de Tecnologia Barcelona BioMed Seminars Barcelona BioMed Conferences Organigrama Personal de Direcció i Administració Estadístiques de Recursos Humans Afiliacions dels Investigadors Parc Científic de Barcelona

Patronat

Junta de Govern Joan Roca i Acín Director del Consell Interdepartamental de Recerca i Innovació Tecnològica (CIRIT), Departament d’Innovació Universitats i Empresa, Generalitat de Catalunya (desembre 2006–actualitat)

L’IRB Barcelona va ser constituït l’octubre de 2005 per la Generalitat de Catalunya (Departament d’Innovació, Universitats i Empresa, i Departament de Salut), la Universitat de Barcelona i el Parc Científic de Barcelona. El màxim òrgan de govern de l’institut és el Patronat, que consta d’onze membres i està presidit pel Conseller d’Innovació, Universitats i Empresa de la Generalitat de Catalunya.

Ramon Agustí i Comes Director del Consell Interdepartamental de Recerca i Innovació Tecnològica (CIRIT), Departament d’Educació i Universitats, Generalitat de Catalunya (juliol 2006-desembre 2006)

PRESIDENTS Josep Huguet i Biosca Conseller del Departament d’Innovació Universitats i Empresa, Generalitat de Catalunya (novembre 2006–actualitat)

Marta Aymerich i Martínez Directora del Consell Interdepartamental de Recerca i Innovació Tecnològica (CIRIT), Departament d’Universitats, Recerca i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya (octubre 2005-juliol 2006)

Joan Manel del Pozo i Álvarez Conseller d’Educació i Universitats, Generalitat de Catalunya (maig 2006–novembre 2006)

José Jerónimo Navas i Palacios Director del Programa de Centres de Recerca, Departament de Salut, Generalitat de Catalunya (octubre 2005-actualitat)

Manel Balcells i Diaz Conseller del Departament d’Universitats, Recerca i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya (abril 2006–maig 2006)

Marta Segura i Bonet Secretària General, Departament de Salut, Generalitat de Catalunya (juliol 2006-actualitat)

Carles Solà i Ferrando Conseller del Departament d’Universitats, Recerca i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya (octubre 2005–abril 2006)

Manel Balcells i Diaz Director de Coordinació i Estratègia, Departament de Salut, Generalitat de Catalunya (octubre 2005-maig 2006)

VICEPRESIDENT PRIMER Marina Geli i Fàbrega Consellera del Departament de Salut, Generalitat de Catalunya (octubre 2005–actualitat)

Maria Carme Verdaguer i Montanyà Directora del Centre d’Innovació, Fundació Bosch i Gimpera, Universitat de Barcelona (octubre 2005–actualitat)

VICEPRESIDENT SEGON Màrius Rubiralta i Alcáñiz Rector, Universitat de Barcelona (octubre 2005–actualitat)

Josep Samitier i Martí Vicerector d’Innovació i Programes Internacionals de Recerca, Universitat de Barcelona (gener 2007-actualitat)

MEMBRES Francesc Xavier Hernández i Cardona Director General de Recerca, Departament d’Innovació Universitats i Empresa, Generalitat de Catalunya (octubre 2005–juliol 2006; desembre 2006abril 2007)

Isidre Ferrer i Abidanza Vicerector de Política Científica, Universitat de Barcelona (octubre 2005–gener 2007)

Fernando Albericio i Palomera Director General, Parc Científic de Barcelona (octubre 2005–actualitat)

Xavier Testar i Ymbert Director General de Recerca, Departament d’Universitats, Recerca i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya (juliol 2006–desembre 2006)

La Junta de Govern és l’òrgan responsable de fer el seguiment periòdic de les activitats administratives i directives de l’IRB Barcelona, i realitza totes aquelles funcions que el Patronat li delegui. Els membres de la Junta de Govern també formen part del Patronat.

PRESIDENT José Jerónimo Navas i Palacios Director del Programa de Centres de Recerca, Departament de Salut, Generalitat de Catalunya (octubre 2005-actualitat)

MEMBRES Francesc Xavier Hernández i Cardona Director General de Recerca, Departament d’Innovació Universitats i Empresa, Generalitat de Catalunya (octubre 2005–juliol 2006; desembre 2006-abril 2007) Xavier Testar i Ymbert Director General de Recerca Departament d’Universitats, Recerca i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya (juliol 2006–desembre 2006)

Josep Samitier i Martí Vicerector d’Innovació i Programes Internacionals de Recerca, Universitat de Barcelona (gener 2007-actualitat) Isidre Ferrer i Abidanza Vicerector de Política Científica, Universitat de Barcelona (octubre 2005–gener 2007)

ALTRES PARTICIPANTS Fernando Albericio i Palomera Director General, Parc Científic de Barcelona (octubre 2005–actualitat)

Joan J Guinovart i Cirera Director, IRB Barcelona (octubre 2005-actualitat) Margarida Corominas i Bosch Directora de Gestió, IRB Barcelona (setembre 2006-actualitat)

Maria Montserrat Vendrell i Rius Sotsdirectora, Parc Científic de Barcelona (octubre 2005–març 2007)

22

23

Resum de la Producció Científica

Comitè Assessor Extern El treball científic de l’IRB Barcelona serà regularment avaluat per un Comitè Assessor Extern que comprèn 15 destacats científics internacionals en biomedicina. La tasca principal del comitè és orientar la direcció de l’IRB Barcelona en el disseny de l’estratègia científica i les activitats de recerca relacionades.

Robert Huber Max-Planck-Institute für Biochemie, Alemanya

Hans Clevers The Netherlands Institute of Developmental Biology, Països Baixos

Bernd Meyer Institute for Organic Chemistry, University of Hamburg, Alemanya

Tim Hunt Imperial Cancer Research Fund, Regne Unit Fotis C Kafatos Imperial College London, Regne Unit

Charles J Sherr Department of Genetics and Tumor Cell Biology, St Jude Children’s Research Hospital, EUA

Michael Czech Program in Molecular Medicine, University of Massachusetts Medical School, EUA

Bruce Spiegelman Department of Cell Biology, Harvard Medical School, EUA

Christopher M Dobson Department of Chemistry and Physics, Cambridge University, Regne Unit

Karen Vousden Beatson Institute, Regne Unit

José Elguero Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Espanya

Samuel H Gellman Faculty of Chemistry, University of Winsconsin, EUA

PUBLICACIONS CIENTÍFIQUES Durant el 2006, els investigadors de l’IRB Barcelona van publicar un total de 138 articles científics en publicacions de revisió científica externa, 14 dels quals han estat fruit de col·laboracions internes, amb autoria compartida per dos o més grups de l’IRB Barcelona.

mational preferences of individual amino acids. J Am Chem Soc, 128:13508-13514

Dopazo J and Aloy P (2006) Discovery and hypothesis generation through bioinformatics. Genome Biol, 7:307

Feliz M, García J, Aragón E and Pons M (2006) Fast 2D-NMR ligand screening using Hadamard spectroscopy. J Am Chem Soc, 128:7146-7147

La llista que segueix es una selecció de publicacions aparegudes en revistes científiques amb un factor d’impacte superior a 7.0 (llista ISI 2005). La llista completa de publicacions es pot consultar en cadascun dels informes individuals dels grups, inclosos en el volum de la Memòria Científica que acompanya aquest resum.

Franch-Marro X, Martín N, Averof M and Casanova J (2006) Association of tracheal placodes with leg primordia in Drosophila and implications for the origin of insect tracheal systems. Development, 133:785-790

Galisteo ML, Yang Y, Ureña J and Schlessinger J (2006) Activation of the nonreceptor protein tyrosine kinase Ack by multiple extracellular stimuli. Proc Natl Acad Sci USA, 103:9796-9801

Alcantara S, Pozas E, Ibañez CI and Soriano E (2006) BDNF-modulated spatial organisation of Cajal-Retzius and GABAergic neurons in the marginal zone plays a role in the development of cortical organisation.

Cereb Cortex, 16: 487-499

Gavin AC, Aloy P, Grandi P, Krause R, Boesche M, Marzioch M, Rau C, Jensen LJ, Bastuck S, Dumpelfeld B, Edelmann A, Heurtier MA, Hoffman V, Hoefert C, Klein K, Hudak M, Michon AM, Schelder M, Schirle M, Remor M, Rudi T, Hooper S, Bauer A, Bouwmeester T, Casari G, Drewes G, Neubauer G, Rick JM, Kuster B, Bork P, Russell RB and Superti-Furga G (2006) Proteome survey reveals modularity of the yeast cell machinery. Nature, 440:64.47131-636

Aloy P and Russell RB (2006) Structural systems biology: modeling protein interaction networks. Nature Rev Mol Cell Biol, 7:188-197

Badia D, Camacho A, Pérez-Lago L, Escandón C, Salas M and Coll M (2006) The structure of phage f29 transcription regulator p4-DNA complex reveals an Nhook motif for DNA binding. Mol Cell, 22:73-81

David M Glover Department of Genetics, University of Cambridge, Regne Unit

Gomis RR, Alarcon C, He W, Wang Q, Seoane J, Lash A and Massagué J (2006) A FoxO-Smad synexpression group in human keratinocytes. Proc Natl Acad Sci USA, 103:12747-12752

Botella-López A, Burgaya F, Gavín R, García Ayllón MS, Gómez-Tortosa MS, Peña-Casanova J, Ureña J, del Río JA, Blesa R, Soriano E and Sáez-Valero J (2006) Reelin expression and glycosylation patterns are altered in Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci USA, 103:5573-5578

Jan-Åke Gustafsson Center for Biotechnology, Karolinska Institute, Suècia

Andrew Hamilton Department of Chemistry, Yale University, EUA

Gomis RR, Alarcon C, Nadal C, Van Poznak C and Massagué J (2006) C/EBPβ at the core of the TGFβ cytostatic response and its evasion in metastatic breast cancer cells. Cancer Cell, 10:203-214

Bravo J and Aloy P (2006) Target selection for complex structural genomics. Curr Opin Struct Biol, 16:385-392

Gomis-Rüth FX and Coll M (2006) Cut and move: DNA processing in bacterial conjugation. Curr Opin Struct Biol, 16:744-752

Brodu V and Casanova J (2006) The RhoGAP crossveinless-c links trachealess and EGFR signalling to cell shape remodelling in Drosophila tracheal invagination. Genes Dev, 20:1817-1828

Herranz H, Morata G and Milán M (2006) Calderón encodes an organic cation transporter of the major facilitator superfamily required for cell growth and proliferation of Drosophila tissues. Development, 133:2617-2625

Casacuberta E and Pardue M-L (2006) RNA interference has a role in regulating Drosophila telomeres.

Genome Biol, 7:220

Herranz H, Stamataki E, Feiguin F and Milán M (2006) Self-refinement of Notch activity through the transmembrane protein Crumbs: modulation of γ-secretase activity. EMBO Rep, 7:297-302

Clevers H and Batlle E (2006) EphB/EphrinB receptors and Wnt signalling in colorectal cancer. Cancer Res, 66:2-5

Dames SA, Aregger R, Vajpai N, Bernado P, Blackledge M and Grzesiek S (2006) Residual dipolar couplings in short peptides reveal systematic confor-

24

Jaumot J, Eritja R, Tauler R and Gargallo R (2006) Resolution of a structural competition involving

25

Fonts de Finançament Spengler J, Bottcher C, Albericio F and Burger K (2006) Hexafluoroacetone as protecting and activating reagent: New routes to amino, hydroxy and mercapto acids and their application for peptide, glycoand depsipeptide modification. Chem Rev, 106:47284746

dimeric G-quadruplex and its C-rich complementary strand. Nucleic Acids Res, 34:206-216

Kogan M, Bastus NG, Amigo R, Grillo D, Araya E, Turiel A, Labarta A, Giralt E and Puntes V (2006) Nanoparticle-mediated local and remote manipulation of protein aggregation. Nano Letters, 6:110-115

Vaquero A, Scher M, Lee DH, Sutton A, Cheng HL, Alt F, Serrano L, Sternglanz R and Reinberg D (2006) SirT2 is a histone deacetylase with preference for histone H4 Lys 16 during mitosis. Genes Dev, 20:12561261

Mingorance A, Sole M, Muneton V, Martinez A, Nieto-Sampedro M, Soriano E and Del Rio JA (2006) Regeneration of lesioned entorhino-hippocampal axons in vitro by combined degradation of inhibitory proteoglycans and blockade of Nogo-66/NgR signalling. FASEB J, 20:491-493

Wodarz A and González C (2006) Connecting cancer to the asymmetric division of stem cells. Cell, 124:1121-1123

Montagna G, Teijido O, Eymard-Pierre E, Muraki K, Cohen B, Loizzo A, Grosso P, Tedeschi G, Palacín M, Boespflug-Tanguy O, Bertini E, Santorelli FM and Estevez R (2006) Vacuolating megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts: functional studies of novel variants in MLC1. Hum Mutat, 27:292

Zuliani C, Kleber S, Klussmann S, Wenger T, Kenzelmann M, Schreglmann N, Martínez A, Del Río JA, Soriano E, Vodrazka P, Kuner R, Groene HJ, Herr I, Krammer PH and Martin-Villalba A (2006) Control of neuronal branching by the death receptor CD95 (Fas/Apo-1). Cell Death Differ, 13:31-40

Moreno-Moreno O, Torras-Llort M and Azorín F (2006) Proteolysis restricts localisation of CID, the centromere specific histone H3 variant of Drosophila, to centromeres. Nucleic Acids Res, 34:6247-6255

PROJECTES DE RECERCA Durant el 2005-2006, els investigadors de l’IRB Barcelona van participar en un total de 147 projectes de recerca. 24 van ser atorgats per la CE, i més de 15 van tenir com a coordinador principal o principal destinatari un investigador de l’IRB Barcelona. 72 projectes de recerca van ser atorgats pel govern espanyol, 66 dels quals van tenir com a principal destinatari o coordinador un investigador de l’IRB Barcelona. 25 projectes de recerca van ser atorgats per la Generalitat de Catalunya, 19 dels quals van tenir un investigador de l’IRB Barcelona com a principal destinatari o coordinador. Les fundacions (23) i la indústria (3) van atorgar els 26 projectes de recerca restants.

Muncan V, Sansom OJ, Tertoolen L, Phesse TJ, Begthel H, Sancho E, Cole AM, Gregorieff A, de Alboran IM, Clevers H and Clarke AR (2006) Rapid loss of intestinal crypts upon conditional deletion of the Wnt/Tcf-4 target gene c-Myc. Mol Cell Biol, 26:8218-8426

Oleksi A, Blanco AG, Boer R, Usón I, Aymamí J, Rodger A, Hannon MJ and Coll M (2006) Molecular recognition of a three-way DNA junction by a metallosupramolecular helicate. Angewandte Chemie Int Ed 45:1227-1231

Pujals S, Fernandez-Carneado J, Kogan M, Martinez J, Cavelier F and Giralt E (2006) Replacement of a proline with silaproline causes a 20-fold increase in the cellular uptake of a pro-rich peptide. J Am Chem Soc, 128:8479-8483

Durant el 2005-2006, l’IRB Barcelona va rebre la majoria del seu finançament de la Generalitat de Catalunya, a través del Departament de Salut i del Departament d’Innovació, Universitats i Empresa.

Es va rebre finançament addicional del Ministeri d’Educació i Ciència espanyol i de la Unió Europea, mitjançant els fons FEDER. Altres fonts de finançament inclouen subvencions d’agències públiques i privades nacionals i europees, així com d’espònsors privats. Cal també destacar la contribució que realitzen la Universitat de Barcelona, la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) a través de la incorporació a l’IRB Barcelona d’investigadors contractats per aquestes institucions.

FINANÇAMENT PRINCIPAL

ALTRES FONTS

DONACIONS PRIVADES

Rosa Soler Mòdena, en memòria de la seva germana, Esperança

COL·LABORACIONS Els investigadors de l’IRB Barcelona van participar en un total de 179 col·laboracions durant el 20052006. 25 van ser internes o incloïen investigadors de dos o més grups de l’IRB Barcelona. 23 col·laboracions incloïen socis de la indústria. Si excloem la indústria i les col·laboracions internes, 45 col·laboracions van ser internacionals, 73 íntegrament espanyoles i en 7 van participar científics internacionals i nacionals. Es van establir 9 col·laboracions entre investigadors del Parc Científic de Barcelona i de l’IRB Barcelona.

Rueda M, Luque FJ and Orozco M (2006) G-DNA can maintain its structure in the gas phase. J Am Chem Soc, 128:3608-3619

Soriano FX, Liesa M, Bach D, Chan DC, Palacín M and Zorzano A (2006) Evidence for a mitochondrial regulatory pathway defined by peroxisome proliferatoractivated receptor-γ coactivator-1α, estrogen-related receptor-α, and mitofusin 2. Diabetes, 55:1783-1791

La llista completa de publicacions i projectes de recerca es pot consultar en l’informe individual de cadascun del grups, inclòs en el volum de la Memòria Científica, que acompanya aquest resum.

Soteras I, Lozano O, Gómez-Esqué A, Escolano C, Orozco M, Amat M, Bosch J and Luque FJ (2006) On the origin of stereoselectivity in the alkylation of oxazolopiperidone enolates. J Am Chem Soc,128:65816588

26

27

Tesis Doctorals Les activitats doctorals de l’IRB Barcelona tenen l’objectiu de proporcionar a estudiants en ciències de la vida provinents d’arreu del món, l’oportunitat de preparar-se i fer recerca en un entorn internacional de ciència multidisciplinar únic. L’IRB Barcelona té el compromís d’oferir als seus estudiants una preparació d’alt nivell, un seguiment personalitzat i la possibilitat d’accedir a un gran ventall d’activitats científiques, serveis i xarxes.

La nostra fita és oferir als nostres estudiants tot el què necessiten per iniciar d’una manera sòlida un camí ple d’èxits en una carrera científica en ciències de la vida.

Els estudiants romandran fins a quatre anys a l’IRB Barcelona treballant en el projecte de recerca que hagin escollit d’acord amb el seu cap de grup.

Durant aquest període, participen en les activitats diàries del laboratori per tal d’adquirir un seguit d’habilitats i de coneixements sobre les tècniques imprescindibles. A més de la feina de laboratori, els estudiants han de participar en una gran varietat d’activitats científiques, que inclouen seminaris interns del programa, les sèries Barcelona BioMed Conferences, els Journal Clubs i activitats educatives i de divulgació.

La llista següent recull les tesis doctorals defensades per estudiants dels grups de l’IRB Barcelona durant el període 2005-2006.

Aminoàcids conformacionalment restringits i d’interès farmacològic. Síntesi d’anàlegs de fenilalanina i beta-hidroxi-alfa-aminoàcids Mónica Alonso Universitat de Barcelona (2006) Director: Antoni Riera

Productes naturals com a font de nous fàrmacs: Síntesi en fase sòlida de depsipèptids cíclics i aïllament d’agents antitumorals d’esponges marines Nuria Bayó Universitat de Barcelona (2006) Director: Fernando Albericio

Dinámica de sistemas de interés biológico.

Estudios de flexibilidad y estabilidad en sistemas de puente de hidrógeno José Ramón Blas Pastor Universitat de Barcelona (2006) Director: Modesto Orozco Structure of the exonuclease Trex-1 Marina Bruces Vinyals Universitat de Barcelona (2006)

Director: Antonio Celada On the search of type 2 diabetes susceptibility genes: DOR and AIB3 Hans Burghardt Universitat de Barcelona (2005) Director: Antonio Zorzano

Procesos no-biomiméticos con dihidropiridinas y sales de piridinio: reducción, oxidación y reacciones multicomponente Inés Carranco Universitat de Barcelona (2006) Director: Màrius Rubiralta Asymmetric stem cell division and cancer in Drosophila Emmanuel Caussinus Université de Toulouse (2005) Director: Cayetano González

Evolution of glycogen metabolism mechanisms of control Daniel Cifuentes Buira Universitat de Barcelona (2006) Director: Joan J Guinovart NMR in drug discovery. From screening to structure-based design of antitumoral agents Luis Javier Cruz Universitat de Barcelona (2006) Directors: Fernando Albericio i Ernest Giralt Aplicaciones del método MST a sistemas bioquímicos Carles Curutchet Barat Universitat de Barcelona (2005) Director: Modesto Orozco

Análisis bioinformàtic de les mutacions puntuals patològiques Carles Ferrer i Costa Universitat de Barcelona (2005) Director: Modesto Orozco Molecular bases of cystinuria type I and non-I. Development of a murine knockout of LAT2 Mariona Font-Llitjos Universitat de Barcelona (2005) Director: Manuel Palacín

Netrin1 and secreted Semaphorins: role in axonal guidance in the hippocampus and cerebellum Patricia Guijarro Larraz Universitat de Barcelona (2006) Directors: Eduardo Soriano i José A del Río

amino acid transporters: subunit stoichiometry and relevant cysteine residues Maite Jiménez-Vidal Universitat de Barcelona (2005) Director: Manuel Palacín Aplicacions sintètiques dels adductes de pausonKhand del norbornadiè. Aproximació a la síntesi de prostaglandines i fitoprostans Agustí Lledó Universitat de Barcelona (2006) Director: Antoni Riera Transport of arginine in macrophages.

Response to activation, proliferation and GM-CSF Lorena Martín Universitat de Barcelona (2006) Director: Manuel Palacín

Roles of Nogo/MAG in regeneration of hippocampal connections Ana Mingorance Jiménez de la Espada Universitat de Barcelona (2006) Director: José A del Río Síntesi enantioselectiva de aminoalcoholes biológicamente activos mediante apertura de epóxidos insaturados Caterina Murruzzu Universitat de Barcelona (2005) Director: Antoni Riera

Role of Reelin and mDab1 in neural migration and axonal growth Lluis Pujadas Puigdomènech Universitat de Barcelona (2006) Director: Eduard Soriano

Role of Reelin signaling in Central Nervous System migration Sergi Simó Olivar Universitat de Barcelona (2006) Director: Eduardo Soriano

Lligands hemilàbils en la reacció de Pauson-Khand intermolecular i asimètrica Jordi Solà Universitat de Barcelona (2006) Director: Antoni Riera

Nous mètodes per al disseny, síntesi i avaluació de pèptids amb capacitat per travessar la barrera hematoencefàlica Meritxell Teixidó Universitat de Barcelona (2005) Directors: Fernando Albericio i Ernest Giralt Eines computacionals basades en LINGO per al disseny molecular i la predicció de propietats David Vidal Montull Universitat de Barcelona (2006) Director: Miquel Pons Regulation of the transport and metabolism of arginina in macrophage Andrée Yeramian Universitat de Barcelona (2006) Director: Antonio Celada

Péptidos con aplicaciones biomédicas: SIDA y cáncer Ricard-Aleix Rodríguez Mías Universitat de Barcelona (2006) Directors: Fernando Albericio i Ernest Giralt

Molecular mechanism of action of the antidiabetic agent sodium tungstate Delia Zafra López Universitat de Barcelona (2006) Director: Joan J Guinovart

Early steps regulating proliferation and activation in macrophages Ester Sánchez Tilló Universitat de Barcelona (2006) Director: Antonio Celada

TESINAS Development of an automated target selection strategy for complex structural genomics Roland Pache Eberhard Karls Universität Tübingen, Germany (2006) Director: Patrick Aloy

Estudio teórico sobre la influencia del solvente en la estructura y dinámica del ADN Manuel Rueda Borrego Universitat de Barcelona (2006) Director: Modesto Orozco

Structure-function relationship of heteromeric

28

Disseny, síntesi i aplicacions de dendrímers basats en cadenes de poliprolina Glòria Sanclimens Universitat de Barcelona (2005) Directors: Fernando Albericio i Ernest Giralt

29

Molecular mechanisms of DOR action Meritxell Orpinell Universitat de Barcelona (2006) Director: Antonio Zorzano

Activitats de Transferència de Tecnologia

Barcelona BioMed Seminars

La recerca a l’IRB Barcelona està esdevenint ràpidament una font clau per a la innovació i les noves tecnologies, gràcies a la creació d’una atmosfera que encoratja l’esperit innovador i dóna facilitats als investigadors per a la transferència de tecnologia. La nostra ubicació en el complex del Parc Científic de Barcelona i els recursos disponibles, han permès als nostres científics dur a terme activitats de transferència de tecnologia.

L’IRB Barcelona convida líders científics de tot el món que treballen en diferents àrees de les ciències biomèdiques a presentar els seus resultats i idees en unes sessions de seminaris. Aquests seminaris, que s’organitzen diverses vegades per setmana, permeten als investigadors de l’IRB Barcelona estar al dia sobre els últims avenços en ciències biomèdiques i faciliten el contacte directe amb el científic convidat. Els Barcelona BioMed Seminars estan oberts a la comunitat científica local.

14 novembre 2005 Carbon to replace silicon as the top engineering material?

Marc Madou, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California, Irvine, CA, EUA

17 octubre 2005 New light on the co-c bond activation in B12-dependent enzymes from density functional theory Pawel Kozlowski, Department of Chemistry University of Louisville, Kentucky, EUA

17 novembre 2005 Maximum likelihood in 3D-electron microscopy with parallels to X-ray crystallography Sjors Scheres, Biocomputing Unit, National Center for Biotechnology, Madrid, Espanya

20 octubre 2005 Aplicacions de la biocalorimetria Rafel Prohens, Unitat de Química Fina, Serveis Científico-tècnics, Parc Científic de Barcelona, Espanya

2 desembre 2005 Human herpesvirus-8/ KSHV transforms angiogenic hematopoietic cells: A cell and animal model of virally induced Kaposi’s sarcoma Agata Mutlu, Laboratory of Viral Oncogenesis, Weill Medical College-Cornell University, NY, EUA

Aquests són alguns exemples de les activitats de l’IRB Barcelona en transferència de tecnologia durant el 2005-2006: Al 2005, es va constituir la companyia spin off, Omnia Molecular Ltd, sorgida de la recerca originada en el grup de Lluís Ribas de Pouplana.

L’objectiu de la companyia és traslladar la tecnologia de cribatge de fàrmacs al sector industrial.

Al 2006, Omnia Molecular Ltd, ha sol·licitat les següents patents:

A screening method for identifying new drugs Ribas de Pouplana L and Bori-Sanz T European Patent Office application number: EP06116233

21 octubre 2005 Splicing and meiotic regulation in Schizosaccharomyces pombe A José Ayté del Olmo, Cell Signaling Unit, Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Espanya

A screening method for identifying new aminoacyltRNA synthetase inhibitors Ribas de Pouplana L, Castro de Moura M, Geslain R and Bori-Sanz T European Patent Office application number: EP06120049

30

17 novembre 2005 Structural insights into natively unfolded proteins using NMR and Small Angle X-ray Scattering Pau Bernadó, EMBL, Hamburg, Alemanya

16 desembre 2005 Ojoplano and the morphogenesis of the vertebrate eye Juan Martínez, EMBL Heidelberg, Alemanya

26 octubre 2005 Single molecule experiments in biological physics: exploring the thermal behavior of small systems Felix Ritort, Departament de Física Fonamental Facultat de Física, Universitat de Barcelona, Espanya

16 desembre 2005 Mechanism of collagenase cleavage of triple helical collagens: Helical stability and enzyme action Hideaki Nagase, Kennedy Institute of Rheumatology, Imperial College London, Londres, Regne Unit

3 novembre 2005 Identification of a gene that causes sudden death in young Bedoin children in the North of Israel Elon Pras, Director of Institute of Human Genetics, Sheba Medical Center, Israel

16 desembre 2005 The role of TIMPs in pericellular proteolysis; the specificity is in the detail Gillian Murphy, Department of Oncology, Cambridge Institute for Medical Research, Cambridge, Regne Unit

10 novembre 2005 Nano-domains in the immune system control cell adhesion and pathogen uptake María García Parajo, IBEC, Parc Científic de Barcelona, Espanya

21 desembre 2005 The dynamics of translation as inferred by cryoelectron microscopy of ribosomal complexes Joachim Frank, Howard Hughes Medical Institute, Nova York, EUA

11 novembre 2005 Mechanisms of centrosome duplication in C. elegans and beyond Pierre Gonczy, Swiss Institute for Experimental Cancer Research (ISREC), Lausana, Suïssa

22 desembre 2005 APC/CCdc20 controls the ubiquitin-mediated degradation of p21 during early mitosis Virginia Amador, Department of Pathology, New York University School of Medicine, EUA

31

13 gener 2006 Molecular mimicry, biotechnological applications, and opportunities in Barcelona Brian FC Clark, Department of Molecular Biology, University of Aarhus, Dinamarca 13 gener 2006 Tumor suppression by p53, p16 and Arf Manuel Serrano, CNIO, Madrid, Espanya 16 gener 2006 Neoangiogenesis as a target in cancer therapy.

Examples of natural and derived marine compounds inhibiting angiogenesis Chantal Barthomeuf, UMR Inserm-484-Lab de Pharmacognosie et Biotechnologies, Faculté de Pharmacie, Clermont-Ferrand, França 17 gener 2006 Tumor suppression by the TSC1/TSC2 complex James Brugarolas, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston, EUA 19 gener 2006 Mechanisms of alternative splicing regulation Juan Valcárcel, Centre de Regulació Genòmica, Barcelona, Espanya 20 gener 2006 The amino acid kinase family: enzymes, controllers, gene regulators and multiprotein complexes Vicente Rubio, Instituto de Biomedicina de ValenciaCSIC, Espanya 6 febrer 2006 Structure and activity of MICAL, an axon guidance protein Mario Amzel, Department of Biophysics and Biophysical Chemistry, Johns Hopkins Medical School, EUA 10 febrer 2006 A structural approach to understanding neurodegeneration Analisa Pastore, National Institute for Medical Research, Londres, Regne Unit 16 febrer 2006 Marine natural products from sea slugs: chemistry and ecology Conxita Ávila, Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC), Espanya

24 febrer 2006 DNA damage signaling through the Mre11 complex Mònica Morales, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, Nova York, EUA 2 març 2006 How to get your research published in the media Sabine Louet, News Editor, Nature Biotechnology, Regne Unit 9 març 2006 The flexibility of RNA Nicola J Stonehouse, Institute of Molecular and Cellular Biology and Astbury Centre for Structural Molecular Biology, University of Leeds, Regne Unit 10 març 2006 Why we do science, a personal history Peter Lawrence, Laboratory of Molecular Biology, Medical Research Council, Cambridge, Regne Unit 10 març 2006 Molecular engineering: From cooperativity in weak interactions to the assembly of complex systems Salvador Tomas, Krebbs Institute for Chemical Biology, University of Sheffield, Regne Unit 17 març 2006 Papel del factor de transcripción RUNX3 en células mieloides Angel Corbi, Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC, Madrid, Espanya 17 març 2006 Design and synthesis of new structures related to indole. Alkaloids and other natural products David Black, School of Chemistry, The University of New South Wales, Sidney, Austràlia 24 març 2006 VX-680, an Aurora kinase inhibitor from chemogenomics and structure based design Juan Miguel Jiménez, Director de Investigación Química, Vertex Pharmaceuticals, Oxford, Regne Unit 30 març 2006 Application of nanotechnologies in gastrointestinal cancer research and diagnostics Jürgen Schnekenburger, Department of Medicine, University of Münster, Alemanya

32

31 març 2006 Mapping the structure of the human genome using the chemistry of the hydroxyl radical Tom Tullius, Department of Chemistry, Boston University, EUA

18 maig 2006 Genetic and environmental factors contributing to developmental learning and memory disorders Mara Dierssen, Centre de Regulació Genòmica, Barcelona, Espanya

7 abril 2006 Active site structure and reaction mechanisms of human peroxidases Christian Obinger, Department of Chemistry, BOKUUniversity of Natural Resources and Applied Life, Viena, Àustria

19 maig 2006 New functional interactions of G protein-coupled receptor kinases (GRKs) Federico Mayor, Departamento de Biología Molecular.

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa,” CSIC, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Espanya

20 abril 2006 Conflictes de valors en la biologia moderna.

L’experiencia del Grup Europeu d’Ètica de les Ciències i les Noves Tecnologies Pere Puigdomenech, Laboratori de Genètica Molecular Vegetal, CSIC-IRTA, Barcelona, Espanya

26 maig 2006 New functions of the antagonists of death receptors in the nervous system Joan X Comella, Department of Basical Medical Sciences, Facultat de Medicina, Universitat de Lleida, Lleida, Espanya

20 abril 2006 Dissecting Notch functions during hematopoietic ontogeny in the mouse embryo Anna Bigas, Centre Oncologia Molecular, IDIBELLInstitut de Recerca Oncològica, Barcelona, Espanya

2 juny 2006 Structural insight into chromatin targeting and remodeling Christoph W Müller, EMBL Grenoble, França

27 abril 2006 Aurora A: from gene to drug Jim Bischoff, Director del Programa de Terapias Experimentales del CNIO, Madrid, Espanya

6 juny 2006 Genomic plasticity in the developing immune system: risks, benefits, safeguards Stephen V Desiderio. John Hopkins University, School of Medicine, Baltimore, EUA

28 abril 2006 DNA replication checkpoint: ATR/ATM-independent pathways Neus Agell, Department de Biologia Cellular, Fac. Medicina, Universitat de Barcelona, Espanya

8 juny 2006 Total chemical synthesis of model proteins: Reagents, structures, nanobioscience Knud Jensen, Department of Chemistry, Denmark Technical University, Lyngby, Dinamarca

4 maig 2006 The Curie Institute, an integrated comprehensive cancer center: from the bench to the bedside Daniel Louvard, Director del Centre de Investigació del Institut Curie, Paris, França

9 juny 2006 Structural and functional analysis of NFAT/Calcinerum interactions Juan Miquel Redondo, Centro de Biologia Molecular Severo Ochoa, (CBM-CSIC), Universidad Autonoma de Madrid and Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), Madrid, Espanya

5 maig 2006 The evolution of alternative splicing Eduardo Eyras, ICREA, Research Unit of Biomedical Informatics, Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Espanya

19 juny 2006 Structural and Computational Programme Seminar Principios y aplicaciones de la ultracentrifugación analítica en biología estructural German Rivas, Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), Madrid, Espanya

12 maig 2006 Centrosomal and acentrosomal microtubule assembly pathways during spindle assembly Isabelle Vernos, Centre de Regulació Genòmica, Barcelona, Espanya

33

23 juny 2006 Differences in ROS production provide a molecular explanation for the phenotypes associated to common mouse mitochondrial DNA variants Jose Antonio Enriquez, Universidad de Zaragoza, Saragossa, Espanya

8 setembre 2006 Cell differentiation in microbial eukaryotes: a response to oxidative stress?

Wilhelm Hansberg, Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional Autónoma de México Ciutat de Mèxic, Mèxic

30 juny 2006 Functional characterization of the vav3 protooncogene product using structural and animal model techniques Xose Bustelo, Centro de Investigacion del Cancer and Instituto de Biologia Molecular y Celular del Cáncer, CSIC-Universidad de Salamanca, Salamanca, Espanya

14 setembre 2006 Identification of peptides derived from tumour antigens for future immunotherapy against cancer Stephanie E McArdle, School of Biomedical and Natural Sciences, Nottingham Trent University, Nottingham, Regne Unit

7 juliol 2006 Organising microtubules in space and time Damian Brunner, Cell Biology and Biophysics Unit, EMBL Heidelberg, Alemanya

15 setembre 2006 Inflammation as a pathogenic cause of cardiovascular disease Lisardo Boscá, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, Madrid, Espanya

10 juliol 2006 The role of H-NS in regulation of DNA packaging and transcription in bacteria John Ladbury, Department of Biochemistry and Molecular Biology and ISMB, University College London, Londres, Regne Unit

6 octubre 2006 Molecular bioimaging of eukaryotic gene transcription Patrick Cramer, Department of Chemistry and Biochemistry, Gene Center, University of Munich, Munic, Alemanya

17 juliol 2006 Roles of disabled adaptor proteins in development and cell biology Jonathan A Cooper, Fred Hutchinson Cancer Research Center, University of Washington, Department of Biochemistry, School of Medicine, Washington, EUA

13 octubre 2006 DNA repair helicases: ironic observations from the archaea Malcolm White, St Andrews University, Centre for Biomolecular Sciences, St Andrews, Regne Unit

21 juliol 2006 Anti-inflammatory and antidiabetic-roles of PPAR in macrophages Mercedes Ricote, Fundación del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC), Madrid, Espanya

27 octubre 2006 Some remaining challenges for modern NMR: some thoughts on the occasion of the Catalan-Sabatier Prize Geoffrey Bodenhausen, École Normale Superior Paris, Paris, França, i École Polytechnique Fédérale, Lausana, Suïssa

26 juliol 2006 Picture stories - Electron microscopy of complex biological structures Bettina Böttcher, Structural and Computational Biology Unit, EMBL Heidelberg, Alemanya

30 octubre 2006 Kinetic capillary electrophoresis – An analytical Swiss Army knife Sergey N Krylov, Department of Chemistry, York University, Toronto, Ontàrio, Canadà

1 setembre 2006 Dynamic coupling of self-assembly processes: the surfing of kinetochore rings on the microtubule depolymerization wave Eva Nogales, Howard Hughes Medical Institute at UC Berkeley and Scientist at Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, EUA

8 novembre 2006 Continuous analysis of gene expression with single cell resolution in C. elegans Robert Waterston, Department of Genome Sciences, University of Washington, Seattle, EUA

34

3 novembre 2006 Ensuring mitotic fidelity beyond the spindle assembly checkpoint Helder Maiato, Institute for Molecular and Cell Biology, University of Porto, Portugal 9 novembre 2006 Life in boiling water: How archaea (archaebacteria) synthesize ATP Volker Müller, Molecular Microbiology and Bioenergetics, Institute of Molecular Biosciences, Johann Wolfgang Goethe University, Frankfurt, Alemanya 10 novembre 2006 Structural studies of biological macromolecules in solution by small-angle x-ray and neutron scattering Dmitri Svergun, European Molecular Biology Laboratory, Hamburg, Germany and Institute of Crystallography, Russian Academy of Sciences, Moscou, Rússia 24 novembre 2006 Interplay between Notch and epigenetic factors in cancer María Domínguez, Instituto de Neurociencias de Alacant, Espanya 1 desembre 2006 Evolution of the mammalian blastocyst and embryonic pluripotency Miguel Manzanares, Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid, Espanya 1 desembre 2006 Recent advances in degradomic identification and quantitation of proteases and their substrates in complex proteomes Christopher Overall, Centre for Blood Research, University of British Columbia, Vancouver, Canadà 4 desembre 2006 Peptides mediating interaction networks Rob Russell, Structural Bioinformatics, EMBL Heidelberg, Alemanya 19 desembre 2006 Towards a systems biology-based approach to the interpretation of genome scale experiments Joaquín Dopazo, Bioinformatics Department, Centro de Investigaciones Príncipe Felipe, València, Espanya

35

Barcelona BioMed Conferences Les Barcelona BioMed Conferences constitueixen una plataforma única perquè científics capdavanters posin en comú els últims avenços en temes de gran interès en ciències biomèdiques. La fórmula escollida consisteix en seleccionar un grup reduït de científics per afavorir la creació d’una atmosfera catalitzadora d’idees. Vint científics escollits entre els principals instituts de tot el món s’uneixen a 40 científics més, per mantenir durant tres dies discussions intensives sobre les darreres novetats en un camp d’interès particular.

Les Barcelona BioMed Conferences estan organitzades per investigadors de l’IRB Barcelona en col·laboració amb col·legues de prestigiosos instituts de tot el món. Aquesta aproximació permet apropar el més valuós de les ciències biomèdiques a Barcelona, alhora que permet projectar la ciència realitzada a Barcelona cap al món.

Organigrama

19-21 octubre 2006 Barcelona BioMed Conference NMR IN DRUG DISCOVERY A BBVA Foundation and IRB Barcelona conference focusing on the rapidly growing field of NMR structure-based drug discovery Organitzadors: Ernest Giralt (IRB Barcelona/ Universitat de Barcelona), Miquel Pons (IRB Barcelona/Universitat de Barcelona) i Maurizio Pellecchia (The Burnham Institute, La Jolla, CA, EUA)

Estructura científica Estructura administrativa de suport a les activitats científiques

Junta de Govern

11-13 desembre 2006 Barcelona BioMed Conference RNAi: BASIC BIOLOGY TO CLINICAL IMPACT A BBVA Foundation and IRB Barcelona conference focusing on the rapidly growing field of RNAi and non-coding RNAs Organitzadors: Ramón Eritja (IRB Barcelona/CSIC) i Greg Hannon (Cold Spring Harbor Laboratory, NY, EUA)

L’organització d’aquestes conferències és possible gràcies al suport de la Fundació BBVA, i posa de relleu el compromís d’aquesta entitat en la promoció de la recerca biomèdica bàsica i aplicada.

Comitè Científic Intern

Unitats Científiques Expressió de Proteïnes

Espectrometria de Masses Ratolins Mutants

Biologia Estructural i Computacional Patrick Aloy Miquel Coll Ignasi Fita Maria J Macias Modesto Orozco Miquel Pons

Genòmica Funcional Microscopia Avançada Bioestadística

Medicina Molecular Carme Caelles Antonio Celada Joan J Guinovart Manuel Palacín Antonio Zorzano

Química i Farmacologia Molecular Fernando Albericio Ramón Eritja Ernest Giralt Antoni Riera Márius Rubiralta Oncologia Eduard Batlle Elena Sancho MetLab

36

Directora de Gestió Margarida Corominas

Cayetano González Miquel Coll Antonio Zorzano Ernest Giralt Eduard Batlle

Biologia Cel·lular i del Desenvolupament Ferran Azorín Jordi Casanova Cayetano González Marco Milán Lluís Ribas de Pouplana Eduardo Soriano

5-7 octubre 2006 ICREA-IRB Barcelona joint conference DROSOPHILA AS A MODEL FOR HUMAN DISEASES An ICREA-IRB Barcelona joint conference on state-ofthe-art research that exploits Drosophila as a model system to study human disease and define therapeutic strategies Organitzadors: Cayetano González i Marco Milán (ICREA-IRB Barcelona)

Director Adjunt Joan Massagué

Director Joan J Guinovart

Programes de Recerca

ALTRES CONFERÈNCIES

Comitè Científic Internacional

Patronat

37

Administració Finances i Compres Recursos Humans Comunicació i Relacions Externes Sarah Sherwood Serveis de Tecnologia de la Informació Francisco Lozano Gestió Científica i Acadèmica Margarita Navia

Personal de Direcció i Administració DIRECCIÓ Director Joan J Guinovart

COMUNICACIÓ I RELACIONS EXTERNES Cap de Comunicació i Relacions Externes Sarah Sherwood

Director Adjunt Joan Massagué

Gabinet de Premsa i Continguts web Sònia Armengou

Directora de Gestió Margarida Corominas

Secretària de Conferències Meritxell Gavaldà

Secretària IRB Barcelona Maria Estévez

Suport Editorial Tanya Yates

CAPS DE PROGRAMES CIENTÍFICS Biologia Cel·lular i del Desenvolupament Cayetano González

SERVEIS DE TECNOLOGIA DE LA INFORMACIÓ Cap del Servei ITS Francisco Lozano

Biologia Estructural i Computacional Miquel Coll

Administrador de Sistemes David Villanueva

Medicina Molecular Antonio Zorzano

COMPRES Gestor de Compres Anna Oñatevia

Química i Farmacologia Molecular Ernest Giralt Oncologia Eduard Batlle

Estadístiques de Recursos Humans Total membres IRB Barcelona Grups de recerca

335 351

Empleats IRB Barcelona vs total de membres

67

Empleats IRB Barcelona Altres

284 351

PERSONAL CIENTÍFIC. Distribució per programa de recerca Biologia Estructural i Computacional 20%

Biologia Cel·lular i del Desenvolupament 26%

Suport Administratiu Sara López

Oncologia 5%

Medicina Molecular 22%

Química i Farmacologia Molecular 27%

Total

GESTÍO CIENTÍFICA I ACADÈMICA Cap del Departament de Gestío Científica i Acadèmica Margarita Navia

16

Administració

335

PERSONAL CIENTÍFIC. Distribució per categories professionals

Secretàries de Programa Biologia Cel·lular i del Desenvolupament Isabel Santori

Estudiants de doctorat 46%

Tècnics 15%

Biologia Estructural i Computacional Vanessa Llobet

Caps de grup 7%

Medicina Molecular Dulce Tienda

Investigadors associats 13%

Química i Farmacologia Molecular Eva Poca

Investigadors postdoctorals 19%

Total

Oncologia Sara Martorell

335

Dades a desembre 2006

38

39

Afiliacions dels Investigadors

Parc Científic de Barcelona

UNIVERSITAT DE BARCELONA

EL PARC CIENTÍFIC DE BARCELONA. NOVES OPORTUNITATS EN L’ECONOMIA DEL CONEIXEMENT

Investigadors Principals Fernando Albericio Carme Caelles Antonio Celada Ernest Giralt Joan J Guinovart Modesto Orozco Manuel Palacín Miquel Pons Antoni Riera Màrius Rubiralta Eduardo Soriano Antonio Zorzano

Altres Investigadors Mercedes Álvarez Jose Antonio del Río Fernandez Anna Diez Rodolfo Lavilla Jorge Lloberas Sergio Madurga Albert Martínez Garcia Cristina Minguillon Juan Carlos Paniagua Neus Serrat Xavier Verdaguer

CSIC

Investigadors Principals Ferran Azorín Jordi Casanova Miquel Coll Ramón Eritja Ignasi Fita Altres Investigadors Maria Lluïsa Espinás Maria González Tirante Dori Huertas Rosa Pérez Luque ICREA

Investigadors Principals Patrick Aloy Eduard Batlle Cayetano González María J Macias Marco Milán Lluís Ribas de Pouplana

El Parc Científic de Barcelona (PCB) és una estructura pionera del sistema d’R+D+i que, creada per la Universitat de Barcelona, constitueix en l’actualitat un model de referència on la innovació és una realitat.

Ubicat al Campus Diagonal, el PCB acull empreses, una incubadora d’empreses biotecnològiques, 3 instituts, i una àmplia oferta tecnològica de suport a la recerca, que desenvolupen la seva activitat en àrees emergents de la recerca química, farmacèutica i biotecnològica, així com en nanobioenginyeria.

La confluència de centres de recerca universitaris, institucionals i empresarials fa del Parc Científic de Barcelona un entorn dinamitzador de la transferència de coneixement, que potencia la creació de noves empreses de base tecnològica, d’unitats mixtes publicoprivades, de projectes cooperatius i d’altres fórmules de col·laboració.

Altres Investigadors Natalia Carulla (junior) Elena Casacuberta (junior) Alfred Cortes (junior) Xavier de la Cruz Alejandro Vaquero (junior) Jose Luis Vázquez Ibar (junior)

40

41

Així mateix, el Parc acull altres instruments de suport a la innovació del Grup UB com ara l’Agència de Valorització i Comercialització dels Resultats de la Investigació, el Centre d’Innovació de la Fundació Bosch i Gimpera, i el Centre de Patents.

El Parc Científic de Barcelona concentra també centres de recerca que abasten un ampli espectre d’àrees en ciències experimentals, humanes i socials.

© 2007 Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) Textos, compilació de dades i edició: Oficina de Comunicació i Relacions Externes Traduccions: Sònia Armengou Disseny gràfic: Aymerich Comunicació Impressió: Puresa, S.A.

42