El BioCentro de Viena
Ciencia e innovación de categoría mundial Made in Austria
Con la emigración a Estados Unidos cada vez más difícil incluso para estudiantes y científicos, puede que sea el momento de buscar oportunidades en el Viejo Continente. En Viena, el BioCentro de Viena , de crecimiento dinámico, se ha convertido en uno de los principales semilleros europeos de investigación, educación y negocios en el ámbito de las ciencias de la vida. Era una empresa que parecía tener pocas probabilidades de éxito, pero había una visión y los tiempos eran propicios.
Corría el año 1985 y Max Birnstiel ya era un bioquímico de fama mundial y un distinguido académico de la Universidad de Zúrich. Tras una carrera internacional, podría haberse preparado para establecerse en su país natal; pero cuando las empresas Boehringer Ingelheim y Genentech se acercaron a él y le ofrecieron la dotación de un instituto de investigación en biología molecular, Birnstiel aprovechó la oportunidad. Con una libertad ilimitada y los medios para crear un paraíso de la investigación, se inspiró en las instituciones más importantes del mundo, reclutó a un equipo docente de ensueño y se trasladó a una antigua fábrica de radios en un rincón desfavorecido del distrito 3 de Viena. Impulsado por el espíritu de una start-up, el Instituto de Investigación de Patología Molecular (IMP) no sólo se elevó hasta convertirse en uno de los institutos de investigación básica más eminentes de Europa en las ciencias de la vida molecular, sino que también sembró lo que hoy se conoce como el BioCentro de Viena.
Avance rápido hasta 2020. El BioCentro de Viena es ahora uno de los centros de ciencias de la vida más dinámicos de Europa. Una plantilla de 1.860 personas procedentes de más de 80 países se encarga de que este clúster para la investigación, la empresa y la educación esté lleno de vida. Al IMP se unieron otros tres institutos de investigación básica: los Laboratorios Max Perutz de la Universidad de Viena y la Universidad Médica de Viena, así como el Instituto de Biotecnología Molecular y el Instituto Gregor Mendel de Biología Vegetal Molecular, ambos de la Academia Austriaca de Ciencias. Más de 90 grupos de investigación investigan aquí fenómenos fundamentales de la biología molecular; el único idioma de trabajo en todos los institutos es el inglés. Tres universidades - las ya mencionadas, así como la Universidad de Ciencias Aplicadas - fomentan el talento para los avances del mañana. Treinta y cuatro empresas biotecnológicas han situado a Viena en el mapa de los centros de importancia internacional en el negocio biomédico. Abarcan desde sucursales locales de corporaciones internacionales hasta innovadoras empresas de nueva creación, a menudo surgidas de los institutos de investigación.
El BioCentro de Viena cuenta con una mezcla notablemente diversa de actores, que tienden puentes entre la investigación impulsada por la curiosidad y las aplicaciones. Evolucionando en torno a su "corazón, semilla y buque insignia", el IMP, ha transformado la fisonomía de San Marx - antaño conocido por sus mataderos e industrias; el barrio tiene ahora un aire moderno, que atrae a muchos estudiantes, familias y jóvenes profesionales. El BioCentro de Viena es un campus que sigue llevando en su núcleo las ideas de Max Birnstiel, pero que hace tiempo que superó su visión inicial.
No es sólo el tamaño del campus lo que impresiona, el BioCentro de Viena también ha desarrollado una marca por su rigor académico. Cincuenta y cuatro de las altamente competitivas becas del Consejo Europeo de Investigación (CEI) se concedieron a investigadores de aquí desde 2007, lo que ha aportado millones de fondos de investigación a Viena. Tres personas vinculadas al BioCentro de Viena son galardonadas con el Premio Breakthrough, el premio de investigación más generosamente dotado del mundo: Angelika Amon, galardonada en 2019, fue estudiante de doctorado en el IMP a principios de los años noventa. Más tarde se trasladó a EE.UU. y se convirtió en catedrática Kathleen y Curtis Marble de Investigación sobre el Cáncer en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge. Lamentablemente, Amon perdió su batalla personal contra el cáncer el 29 de octubre de 2020. Su asesor doctoral, Kim Nasmyth, fue uno de los primeros reclutas de Birnstiel y su sucesor como director del IMP: recibió el Premio Breakthrough en 2018. Emmanuelle Charpentier fue jefa de grupo en los laboratorios Max Perutz, donde estudió los mecanismos de defensa de las bacterias. Sus descubrimientos se encuentran en la base del desarrollo de CRISPR/ Cas9, las "tijeras genéticas" que han revolucionado la biología molecular desde 2011 y que le valieron un Premio Breakthrough en 2015.
El futuro del BioCentro de Viena parece brillante. El año que viene, cuatro departamentos relacionados con la biología de la Universidad de Viena se trasladarán a un nuevo edificio allí, añadiendo al campus otros 500 empleados y 3.000 estudiantes; una inversión de 146 millones de euros. Una incubadora de startups fundada el verano pasado se está llenando de empresas jóvenes y muy innovadoras. Hace tiempo que el campus ha alcanzado la calidad y la masa crítica necesarias para jugar a la par de otros centros líderes en ciencias de la vida. Esto no es lo último que reflejan las oportunidades de formación: el competitivo programa internacional de doctorado se complementa con una escuela de verano y un programa de formación postdoctoral. Estas oportunidades, totalmente financiadas, atraen a jóvenes talentos de todo el mundo y retroalimentan a la comunidad mundial de científicos destacados.
Resumen de fondo:
Las ciencias de la vida en la próspera escena académica de Viena
Viena es el centro más importante de Austria en investigación y educación en ciencias de la vida. Cinco universidades, dos universidades de ciencias aplicadas(Fachhochschulen) y once institutos de investigación no afiliados a universidades de Viena desarrollan su actividad en el campo de las ciencias de la vida. Emplean conjuntamente a 12.620 personas en este campo, lo que representa el 60% del personal de ciencias de la vida de todo el país en el mundo académico. Más de 34.700 estudiantes de asignaturas de ciencias de la vida cursan sus estudios en Viena, más que en todo el resto del país junto. Los resultados de la investigación son competitivos a nivel internacional: hace sólo unas semanas, Emmanuelle Charpentier fue anunciada como premio Nobel de Química 2020 en reconocimiento a sus contribuciones al desarrollo de la herramienta de edición del genoma CRISPR/Cas9, las "tijeras de los genes".
Gran parte del trabajo subyacente de Charpentier se realizó mientras tenía su laboratorio en los Laboratorios Max Perutz de la Universidad de Viena y la Universidad Médica de Viena entre 2002 y 2009. Junto con otros tres institutos de investigación y 34 empresas biotecnológicas, los Laboratorios Max Perutz forman el BioCentro de Viena (véase el artículo principal).
La investigación básica se encuentra con las aplicaciones clínicas a través del sector sanitario austriaco, de categoría mundial, y de una serie de instituciones que lo apoyan. Con sus 26 clínicas universitarias, dos institutos clínicos, doce centros de medicina teórica y numerosos laboratorios altamente especializados, la Universidad Médica de Viena se encuentra entre las principales instituciones de investigación médica de Europa.
En sus instalaciones, la universidad gestiona, junto con la ciudad de Viena, el mayor hospital de Europa, el Allgemeines Krankenhaus Wien (Hospital General de Viena). Con el fin de garantizar los más altos estándares en la enseñanza de la medicina, está prevista la inauguración del nuevo campus MedUni Campus Mariannengasse en 2025. Otros actores importantes en la escena de las ciencias de la vida de Viena son la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida (BOKU), con una amplia cartera de investigación que incluye la biotecnología aplicada; la Universidad de Ciencias Veterinarias y las instituciones de investigación asociadas; el Centro de Medicina Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias; así como universidades y hospitales privados.
Gárgaras y técnicas innovadoras de detección del SRAS-CoV-2:
La investigación básica del BioCentrode Vienase reorienta para luchar contra el COVID-19
Como en muchos lugares de trabajo, los científicos del BioCentro de Viena entraron esta primavera en una fase de restricción de las operaciones de investigación. Pero mientras se reducía el personal en los laboratorios, surgió un frenesí de actividades entre los investigadores.
"Todos y cada uno de nosotros empezamos a preguntarnos qué podíamos hacer y cómo podíamos ayudar a combatir la pandemia", afirma Johannes Zuber, científico principal del Instituto de Investigación de Patología Molecular (IMP). Con más de 90 grupos de investigación en funcionamiento, una infraestructura de vanguardia y la experiencia combinada de cientos de científicos y técnicos de alto nivel, el BioCentro de Viena es un caldo de cultivo natural para las ideas innovadoras, normalmente destinadas a la investigación básica. ¿Podrían reorientarse los conocimientos y las instalaciones para dar respuesta a problemas muy aplicados?
La vigilancia de la población es un reto importante, por lo que la idea de desarrollar y mejorar los protocolos de detección del SRAS-CoV-2 no era descabellada. Pronto se formó un equipo central de investigadores dedicados y se pusieron manos a la obra para seguir diversas estrategias. Con un Servicio de Biología Molecular especializado y personal altamente cualificado, los institutos de investigación estaban bien equipados. Se disponía de máquinas qPCR en tiempo real capaces de amplificar y detectar cantidades minúsculas de ARN-virus. Los primeros protocolos del hospital Charité de Berlín y de la Universidad de Hong- Kong proporcionaron un punto de partida, pero para establecer procedimientos altamente sensibles y específicos para la detección del SRAS-CoV-2, los investigadores tuvieron que ajustar y perfeccionar muchos pasos del proceso. Fue de gran ayuda que científicos de la Universidad de Viena y de la Universidad Médica de Viena hubieran tenido ideas similares. Rápidamente se encontraron y a principios de abril se fundó la Iniciativa de Detección del COVID-19 de Viena (VCDI) como un esfuerzo de colaboración interinstitucional para combatir el coronavirus SRAG-CoV-2.
Por aquel entonces, los principales retos a la hora de establecer una línea de pruebas basada en el método PCR parecían manejables. El hardware adicional, aunque de gran demanda en el mercado mundial, estaba en camino. Se habían identificado proveedores alternativos de reactivos y material plástico. Para evaluar el método, se examinaría a los empleados voluntarios. Pero estaba claro que los hisopos nasofaríngeos tomados por el personal médico no eran una forma factible de obtener muestras.
"Nos sentamos y nos preguntamos cómo llegar al lugar por el que el virus entra en nuestro sistema: la parte posterior de la garganta", recuerda Johannes Zuber. "Hacer gárgaras era una opción obvia, y ya se había hecho antes". Una publicación de Escocia (Bennet at al., 2017) había realizado pruebas en casi 7.000 personas con infecciones víricas y había obtenido resultados prometedores. Tras adaptar y optimizar un procedimiento de lavado de garganta para la detección del SARS-CoV-2, Zuber y sus colegas se asociaron con investigadores clínicos en torno a Manuela Födinger, del Wiener Gesundheitsverbund, para validar el protocolo codo con codo con hisopos nasofaríngeos en pacientes con COVID-19 y controles sanos. Los resultados fueron tan convincentes que la automuestra con una solución para hacer gárgaras se convirtió en el método de elección.
A partir de abril, los empleados de las instituciones de investigación del BioCentro de Viena (IMP, IMBA, GMI y VBCF) se ofrecieron voluntariamente y de forma anónima a participar en las pruebas de detección. La toma de muestras mediante gárgaras en lugar de hisopos nasales pasó rápidamente de los laboratorios del BioCenter de Viena a convertirse en una herramienta de salud pública. A partir de finales del verano, las gárgaras se convirtieron en el método preferido en los dos centros de pruebas de Viena. También se utiliza en una gran iniciativa de pruebas para las escuelas de Viena, después de que un estudio piloto demostrara que incluso los estudiantes más jóvenes pueden dominar la tarea. El análisis de muestras mediante RT-qPCR sigue requiriendo una infraestructura costosa y personal cualificado. Por ello, otros equipos trabajaron en métodos alternativos para detectar el SARS-CoV-2. Andrea Pauli (IMP) y Julius Brennecke (IMBA) desarrollaron una técnica basada en una tecnología denominada RT-LAMP. Sólo requiere un dispositivo de calentamiento y ofrece los resultados como un simple cambio de color. Barato, rápido y fácil de manejar, este método podría cambiar las reglas del juego para los cribados rutinarios en los países en desarrollo (Kellner et al., bioRxiv preprint).
Mientras tanto, Luisa Cochella (IMP) y Uli Elling (IMBA) aprovecharon su experiencia en secuenciación de nueva generación (NGS) para establecer un procedimiento de pruebas totalmente automatizado que puede ampliarse en varios órdenes de magnitud. Con la logística necesaria, puede manejar hasta 36.000 muestras de pacientes a la vez. Es más, este método puede utilizarse para detectar un puñado de otros virus al mismo tiempo.
Los tres métodos han demostrado ser altamente específicos y sensibles. Cada uno de ellos podría satisfacer requisitos específicos, desde la vigilancia en entornos de baja tecnología hasta la detección del SARS-CoV-2 en poblaciones muy grandes. En la actualidad, los tres métodos han entrado en una fase en la que pueden ser adoptados por organismos sanitarios o empresas para atender a un público más amplio.
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