El Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) es un centro internacional de investigación biológica y biomédica y de formación de posgrado con sede en Oeiras, Portugal . [1] Fundado por la Fundación Calouste Gulbenkian (FCG) en 1961, y todavía apoyado por la Fundación, el IGC está organizado en pequeños grupos de investigación independientes que trabajan en un entorno diseñado para fomentar las interacciones con una estructura jerárquica mínima.
El programa científico cubre una amplia gama de dominios y se encuentra en la interfase de diferentes disciplinas, entre ellas la biología celular y del desarrollo , la biología evolutiva , la inmunología y la interacción huésped-patógeno , la biología vegetal , la sociobiología, la biología computacional y la biofísica . [2]
Todos los recursos están a disposición de todos los científicos del IGC por igual, y los servicios y equipos comunes también están abiertos a usuarios externos. [3]
El IGC organiza una serie de programas de formación y educación de posgrado . Desde 1993, el IGC organiza innovadores programas de doctorado [4] , orientados a la amplitud intelectual, la creatividad y el pensamiento científico independiente. Además, el IGC tiene una sólida tradición en la promoción de la ciencia en la sociedad con programas de divulgación especializados.
En el IGC trabajan unas 400 personas, entre ellas 300 investigadores (estudiantes, posdoctorados, técnicos y jefes de grupo), procedentes de 41 países diferentes. [5] Desde 1998, ya se han instalado en el instituto 88 grupos de investigación, de los cuales 44 se han trasladado a otras instituciones, principalmente a otros centros de investigación y universidades de Portugal.
En 1998, bajo la dirección de António Coutinho , el IGC fue reestructurado hasta alcanzar su estructura y modo de funcionamiento actuales. Jonathan Howard sucedió a Coutinho como director del IGC desde octubre de 2012 hasta enero de 2018. Desde el 1 de febrero de 2018, Mónica Bettencourt-Dias es directora del Instituto Gulbenkian de Ciência.
IGC es miembro de EU-LIFE, una alianza de centros de investigación líderes en ciencias de la vida en Europa. [6]
El IGC se creó en 1961, cuando el patronato de la Fundación Calouste Gulbenkian imaginó la creación de un centro de investigación propio para fomentar la investigación multidisciplinar, independiente de las universidades y sin restricciones ni intereses previos. La estructura original del IGC incluía un Centro de Cálculo Científico (1962-1985), un Centro de Biología (1962), un Centro de Innovación Pedagógica (1962-1980), un Centro de Economía Agraria (1958-1986) y un Centro de Economía y Finanzas. Se proyectó un nuevo edificio junto al Palacio Marqués de Pombal, en Oeiras, para conformar el nuevo campus, con un conjunto de infraestructuras que incluían laboratorios, biblioteca, comedor y animalario. En 1967, se inauguró oficialmente el Centro de Biología en el nuevo campus de Oeiras, con cuatro grupos de investigación en Biología Celular, Farmacología, Microbiología y Fisiología y alrededor de 20 investigadores. De 1966 a 1969, fallecieron cuatro líderes del CIG: Delfim Santos (Innovación Pedagógica), António Gião (Cálculo Científico), Flávio Resende (Biología) y Luís Quartin Graça (Economía Agrícola).
En 1968, Luís Archer, sacerdote jesuita y biólogo, considerado por muchos como el "padre" de la genética molecular en Portugal, regresó a Portugal para fundar el Laboratorio de Genética Molecular en el IGC, en el Departamento de Biología Celular. Al año siguiente, en 1969, se crearon los Estudos Avançados de Oeiras (Estudios Avanzados de Oeiras) para ofrecer talleres, escuelas de verano y seminarios internacionales a científicos.
En 1984, el Consejo de Administración de la Fundación Calouste Gulbenkian decide que el IGC será un centro de investigación dedicado exclusivamente a la investigación y a la formación de posgrado en biología.
En 1989, se crearon y albergaron en el campus del IGC el Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB) y el Instituto de Biología Experimental e Tecnológica (iBET). Con IGC formarán posteriormente el Campus de Oeiras.
António Coutinho , inmunólogo y jefe de la Unidad de Inmunobiología del Instituto Pasteur , es nombrado Director de los Estudios Avanzados de Oeiras en 1991. En 1993, Coutinho inicia el Programa de Doctorado Gulbenkian en Biología y Medicina (PGDBM), un programa pionero en Portugal y uno de los primeros de este tipo en el mundo. En 1998, António Coutinho es designado Director del IGC e inicia una nueva fase del instituto como "institución anfitriona" con la misión de identificar, educar e incubar nuevos líderes de investigación, proporcionando acceso a instalaciones y autonomía financiera e intelectual para llevar a cabo proyectos de investigación.
El Programa de Neurociencia Champalimaud en el IGC se establece en 2006 y los grupos de investigación de la recién creada Fundación Champalimaud se alojan en el IGC para realizar investigaciones en neurociencia de sistemas hasta 2011, cuando se trasladan al nuevo edificio de la Fundación Champalimaud en Lisboa.
En 2008, el IGC participa por primera vez en el festival de música NOS Alive en el marco de una colaboración establecida entre “Everything is New”, promotor de NOS Alive, y el IGC para apoyar becas para jóvenes investigadores.
En 2010 y 2011, el IGC fue clasificado entre los «10 mejores lugares para realizar posdoctorados» fuera de los EE. UU., por The Scientist. [7]
Jonathan Howard, inmunólogo y catedrático de genética de la Universidad de Colonia , fue nombrado director del IGC en 2012, en sustitución de António Coutinho. Desde febrero de 2018, Mónica Bettencourt Dias es la nueva directora del IGC, en sustitución de Jonathan Howard.
- Un estudio publicado en Nature Cell Biology en julio de 2018, coordinado por Mónica Bettencourt-Dias , ayudó a comprender mejor las enfermedades que involucran las antenas de las células, llamadas ciliopatías . Los investigadores descubrieron que, si bien las células utilizan los mismos materiales de construcción para sus antenas, los utilizan en diferentes proporciones y momentos, creando así las funciones estructuralmente diferentes. Esto explica cómo sus mutaciones, que ocurren en enfermedades genéticas asociadas con los cilios (por ejemplo, enfermedades que conducen a la infertilidad, pérdida de visión, obesidad), generalmente afectan solo a algunas antenas, no a todas, y algunos pacientes muestran todos los síntomas, mientras que otros pueden tener solo un tipo de defecto. [8]
- El equipo de investigación dirigido por Joana Gonçalves-Sá y Luís Rocha demostró que existe un estado de ánimo específico asociado a las celebraciones religiosas, un "estado de ánimo amoroso" que puede influir en el comportamiento reproductivo humano. Utilizando datos mundiales de Twitter y Google Trends, descubrieron que la cultura, y no solo la biología, impulsa los ciclos reproductivos humanos. El estudio fue publicado en Scientific Reports en diciembre de 2017. [9]
- Ana Domingos y su grupo dedicado al estudio de las causas biológicas que subyacen a la obesidad publicaron un estudio innovador en Nature Medicine en octubre de 2017. Descubrieron una población imprevista de células inmunes ( macrófagos ) asociadas con neuronas simpáticas en el tejido adiposo. Estos macrófagos especializados están en contacto directo con las neuronas y afectan a la activación neuronal que es crítica para la reducción de la masa grasa. [10] [11]
- Durante muchos años los biólogos se han preguntado por qué las plantas tienen tantos genes que codifican proteínas que se sabe que son esenciales para el sistema nervioso de los animales, llamadas receptores de glutamato . Un equipo dirigido por José Feijó descubrió una nueva función de estas proteínas, demostrando que los espermatozoides de los musgos las utilizan para navegar hacia los órganos femeninos y asegurar la descendencia. El estudio fue publicado en Nature en julio de 2017. [12]
- Utilizando modelos experimentales de sepsis en ratones, un equipo de investigación dirigido por Miguel Soares descubrió un mecanismo insospechado que protege contra la sepsis. El estudio fue publicado en la revista científica Cell en junio de 2017 y abrió nuevas vías para abordar terapias contra la sepsis. [13]
- Moisés Mallo y su grupo de investigación han descubierto el factor clave que regula el desarrollo de la trompa en los vertebrados y explica por qué las serpientes tienen un cuerpo tan sorprendentemente diferente. Estos hallazgos, publicados en Developmental Cell en agosto de 2016, contribuyeron a comprender el origen de las trompas excepcionalmente largas que caracterizan el cuerpo de las serpientes y pueden abrir nuevas vías para el estudio de la regeneración de la médula espinal . [14] [15]
- Un equipo de investigación dirigido por Mónica Bettencourt Dias ha arrojado luz sobre el mecanismo crítico por el que los ovocitos , los gametos maternos, pierden centriolos y la importancia de que esto ocurra para la fertilidad femenina. Los resultados, publicados en la revista científica Science en mayo de 2016, demostraron que los centriolos normalmente tienen una capa que los protege y que se pierde en el interior del ovocito, eliminándose así los centriolos. Además, demuestran que si no se eliminan los centriolos, las madres son estériles. [16]
- Los científicos del IGC, dirigidos por Miguel Godinho Ferreira, descubrieron que ciertos órganos, como el intestino, comienzan a envejecer antes que otros tejidos porque sus células tienen un "cronometrador" con un ritmo más rápido. Los resultados publicados en la revista PLoS Genetics en enero de 2016 también mostraron que el seguimiento del ritmo de estos cronometradores puede ser un buen indicador del envejecimiento de todo el organismo, ya que la aparición de lesiones locales relacionadas con la edad anticipa la aparición de enfermedades asociadas con la edad, como el cáncer. [17]
- Una investigación dirigida por Raquel Oliveira ha revelado cómo las células son prácticamente ciegas a los defectos de cohesión cromosómica . Los resultados, publicados en Cell Reports en octubre de 2015, revelaron cómo estos defectos, a menudo asociados con el desarrollo de cáncer , enfermedades congénitas e infertilidad , evaden la estricta vigilancia de los mecanismos de control que aseguran una segregación fiel del genoma . [18]
- Ana Domingos y su grupo han demostrado que el tejido graso está inervado y que la estimulación directa de las neuronas en la grasa es suficiente para inducir la degradación de la misma. Estos resultados, publicados en septiembre de 2015 en la revista Cell , sientan las bases para el desarrollo de nuevas terapias contra la obesidad . [19] [20]
- Estudios sobre la bacteria Wolbachia realizados por Luis Teixeira y su grupo de investigación revelaron que un solo cambio genómico puede convertir bacterias beneficiosas en bacterias patógenas , al aumentar la densidad bacteriana dentro del huésped. Wolbachia es una bacteria comúnmente presente en especies de insectos que puede proteger a sus huéspedes contra virus , incluido el virus de la fiebre del dengue . Estos hallazgos fueron publicados en la revista PLoS Biology en febrero de 2015, en el primer estudio que vincula los genes y sus funciones en la bacteria Wolbachia y proporciona un punto de partida para la comprensión de la simbiosis generalizada entre insectos y Wolbachia . [21]
- En un estudio publicado en la revista científica Cell en diciembre de 2014, un equipo de investigación del IGC dirigido por Miguel Soares descubrió que componentes bacterianos específicos de la microbiota intestinal humana pueden desencadenar un mecanismo de defensa natural que es altamente protector contra la transmisión de la malaria . [22] [23] [24]
- Tres grupos de investigación del IGC liderados por Jocelyne Demengeot, Karina Xavier e Isabel Gordo unen esfuerzos para desvelar cómo la bacteria Escherichia coli ( E. coli ), una de las primeras especies en colonizar el intestino humano al nacer, se adapta y evoluciona en el intestino del ratón . El estudio publicado en PLoS Genetics en marzo de 2014, mostró que las E. coli con diferentes mutaciones ventajosas emergen rápidamente y, en consecuencia, se genera una gran variación genética en esta especie a lo largo del tiempo demostrando cuán rica es la dinámica evolutiva de cada bacteria en un animal sano. [25]
- El equipo de investigación dirigido por Henrique Teotónio en colaboración con Isabel Gordo, ambos del IGC, ha probado experimentalmente por primera vez la teoría de Haldane . El estudio fue publicado en Nature Communications en septiembre de 2013 y confirmó esta teoría para la introducción de un nuevo alelo beneficioso en una población. El estudio contribuye a una mejor comprensión de cómo una población puede evolucionar, con implicaciones para los estudios sobre cómo las especies se adaptan a entornos cambiantes o la conservación de especies. [26] [27]
- En agosto de 2013, el equipo de investigación liderado por Miguel Godinho Ferreira en colaboración con Isabel Gordo, demostró por primera vez que los reordenamientos cromosómicos (como inversiones o translocaciones) pueden proporcionar ventajas a las células que los albergan en función del entorno al que están expuestas. El estudio publicado en Nature Communications contribuye a comprender mejor diferentes problemas biológicos como: cómo las células cancerosas que presentan reordenamientos cromosómicos pueden crecer más que las células normales o cómo los organismos pueden evolucionar en la misma ubicación física para formar especies distintas. [28]
- El investigador Miguel Soares fue coautor de una revisión en Science , en febrero de 2012, sobre una estrategia en gran medida ignorada para el tratamiento de enfermedades infecciosas . El sistema inmunológico protege de las infecciones detectando y eliminando los patógenos invasores. Los autores propusieron una tercera estrategia que considera la tolerancia a la infección, mediante la cual el huésped infectado se protege a sí mismo de la infección reduciendo el daño tisular y otros efectos negativos causados por el patógeno o la respuesta inmune contra el invasor. [29]
- En diciembre de 2011, el estudio publicado en Developmental Cell por Lar Jansen y su equipo descubrió un mecanismo muy simple y claro mediante el cual la célula acopla la duplicación del ADN, la división celular y el ensamblaje del centrómero . Al utilizar la misma maquinaria para todos estos pasos, pero de manera opuesta, las células confirman que se produce la cantidad correcta de copias tanto de los genes como de los centrómeros, dándoles a cada uno el tiempo apropiado. [30]
- El IGC ha formado parte del equipo multinacional de investigadores de 10 países que ha secuenciado el genoma de la diminuta araña roja en un estudio publicado en Nature , en noviembre de 2011. La secuenciación del genoma de la araña roja ha revelado la base genética de su flexibilidad alimentaria y su resistencia a los pesticidas. [31]
- Un equipo dirigido por Florence Janody ha descubierto un vínculo sorprendente entre el esqueleto de la célula y el tamaño de los órganos. En un estudio publicado en Development en abril de 2011 se demostró que una de las proteínas que regula el esqueleto de la célula también actúa bloqueando la activación de genes que promueven la supervivencia y la proliferación celular. Estos hallazgos se suman al enigma de comprender cómo se activan anormalmente los genes de proliferación, lo que a menudo conduce a tumores. [32]
- Un equipo de investigación dirigido por Miguel Soares descubrió cómo la anemia de células falciformes protege contra la malaria y publicó el estudio en la revista Cell , en abril de 2011. [33]
- Un equipo internacional dirigido por José Feijó publicó en marzo de 2011 en Science un estudio que revelaba que el polen , el órgano que contiene los gametos masculinos de las plantas, se comunica con el pistilo , su homólogo femenino, mediante un mecanismo que se observa comúnmente en el sistema nervioso de los animales. El estudio mostró un nuevo mecanismo que subyace a la reproducción en las plantas y cómo se conserva la comunicación célula-célula entre animales y plantas. [34]
- Un equipo de investigación dirigido por Miguel Soares descubrió que el hemo libre , liberado por los glóbulos rojos durante una infección, es la causa de la insuficiencia orgánica, lo que lleva al desenlace letal de una sepsis grave . Además, el equipo descubrió que el efecto tóxico del hemo libre puede ser superado por la hemopexina, una molécula natural que neutraliza el hemo libre. Estos hallazgos se publicaron en la revista Science Translational Medicine en septiembre de 2010. [35]
- Un estudio publicado en Nature , en septiembre de 2010, por un equipo de investigadores dirigido por Miguel Godinho Ferreira resolvió una paradoja relacionada con los telómeros , las puntas protectoras de los cromosomas . Los extremos rotos de los cromosomas generados por daños en el ADN se unen rápidamente. Sin embargo, los telómeros nunca están unidos entre sí, lo que permite la correcta segregación del material genético en todas las células. Los investigadores descubrieron que una de las histonas vecinas a los telómeros carece de una señal química, lo que hace que la maquinaria de reconocimiento de daños en el ADN sea incapaz de detener el ciclo celular . [36]
El IGC inició la formación de posgrado con el formato de un programa de doctorado en 1993 con el Programa de Doctorado Gulbenkian en Biología y Medicina (PGDBM), seguido por el Programa de Doctorado Gulbenkian en Biomedicina (PGDB). En 2013, 20 años después del primer programa de doctorado estructurado en Portugal, la Fundação para a Ciência ea Tecnologia (FCT) comenzó a apoyar el Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas Integrativas (PDIGC - PIBS), que ha continuado como el Programa de Doctorado en Biología Integrativa y Biomedicina (IBB), el programa actual. En 2014, se lanzó un nuevo y ambicioso programa de doctorado, el Programa de Posgrado en Ciencias para el Desarrollo (PGCD), que tiene como objetivo formar una nueva generación de excelentes científicos y profesores universitarios en ciencias de la vida en los países africanos de lengua portuguesa (PALOP) y Timor Oriental.
El IGC también forma parte de un programa de doctorado conjunto en Biología en la interfaz del microbio huésped (INTERFACE) dirigido por el Instituto de Tecnología Química e Biológica (ITQB NOVA), el Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) y el Instituto de Medicina Molecular (iMM).
El IGC también ha tenido otros dos Programas de Doctorado, el Programa de Doctorado en Biología Computacional (PDBC), el primer programa de doctorado en biología computacional en Portugal lanzado en 2005, y el Programa de Educación Médica Avanzada (PGMFA), ambos importantes para llenar lagunas en investigación y formación en estos dos campos.
El diálogo entre los científicos y la sociedad es crucial y el IGC se ha comprometido a promover esta interacción, tanto en el Instituto como en otros lugares. Las Jornadas de Puertas Abiertas, la Noche de los Investigadores, los programas de divulgación escolar y de educación informal llegan cada año a cientos de estudiantes, profesores y público en general. [37]
El IGC cuenta con equipos e instalaciones de última generación y está dirigido por personal altamente calificado. Las instalaciones incluyen servicios de bioinformática, instalaciones SPF ( libres de patógenos específicos ) para animales, incluida una unidad "libre de gérmenes", una unidad de transgenia, instalaciones de planta, clasificación de células de alta velocidad, microscopía electrónica y avanzada, secuenciación de próxima generación, preparación de anticuerpos monoclonales e histopatología. Otros servicios incluyen una biblioteca, un centro de datos interno dedicado y un equipo de TI, así como una oficina de financiación de la investigación y un equipo de gestión de proyectos.