hbongioanni

El problema médico a solucionar está muy bien identificado en la clínica. Gastón Topol y su socio Franco Cescotti, dedicaron sus carreras y se especializaron en los campos de la medicina regenerativa, la kinesiología, la fisiatría, la fisioterapia y la rehabilitación, para tratar pacientes con diversas afecciones. Dentro de ellas, la osteoartritis o artrosis, como se la conoce vulgarmente, es el trastorno articular crónico con más prevalencia, siendo la artrosis de rodilla su forma más extendida. La osteoartritis es una enfermedad progresiva originada por el envejecimiento, el desgaste y la pérdida del cartílago de una articulación. Este padecimiento no se puede curar, pero existen ciertos tratamientos y prácticas que permiten ralentizar su progresión y, en casos extremos, se puede recurrir a una cirugía de reemplazo de la articulación afectada, lo que conlleva riesgos para la salud y altos costos médicos.

La experiencia clínica de Gastón y Franco, acumulada durante más de 20 años desarrollando y aplicando terapias para enfermedades musculoesqueléticas y los más de 30.000 procedimientos exitosos realizados en el Centro de Medicina Regenerativa Dharma de Rosario, Santa Fe, no hicieron más que impulsarlos a buscar un tratamiento más efectivo o una posible cura para esta condición. Fue así como recurrieron al investigador del CONICET en el Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM), Diego Croci Russo, a quien entrevistamos desde TEC para conocer cómo comenzó el camino hacia la obtención de un innovador tratamiento que dio lugar, en diciembre de 2022, a la fundación de la startup Dharma BioScience.

“Como científico básico a mí nunca se me hubiese ocurrido estudiar esto pero en la clínica es un problema gigante”, apuntó Croci y expresó: “Que la pregunta haya surgido de la clínica es algo muy positivo ya que nos permitió tener bien en claro lo que necesitábamos hacer”.

Ciencia básica para entender el tratamiento

Antes de detallar cómo funciona el tratamiento debemos tener en claro algunos conceptos de ciencia básica y biología molecular. El ADN (ácido desoxirribonucleico) es como un libro de instrucciones que tiene toda la información necesaria para construir y mantener un organismo. Está compuesto de genes que codifican sus características y sus funciones. Por su parte, el ARN (ácido ribonucleico) es como una copia de las instrucciones del ADN. Esta copia se hace porque el ADN no puede salir del núcleo de la célula, así que se crea una copia llamada ARN mensajero (ARNm) que puede moverse dentro de ella y traducirse a proteínas. Las proteínas son los trabajadores que llevan a cabo las funciones dentro de la célula. Estas proteínas pueden ser enzimas que catalizan reacciones químicas, estructuras que forman partes de la célula, o moléculas que envían señales entre ellas.

El dogma central de la biología molecular dice que el ADN se transcribe a ARN y el ARN se traduce en proteínas, sin embargo, hace aproximadamente 20 años, se descubrió que no todo el ADN que se transcribe a ARN se traduce en proteínas y eso que no se traduce se denomina ARN no codificante. Una de las funciones más importantes de estos ARN no codificantes es la regulación de la expresión génica, es decir, controlar cuándo y cómo se hacen las proteínas. Dentro de estos ARN no codificantes, hay unos muy pequeños llamados microARN que actúan como interruptores que pueden prender o apagar ciertos mensajes del ARNm.

Imaginemos que el ADN es la receta para hacer una torta, el ARN mensajero es la copia de la receta, y la proteína es la torta terminada. Los microARN son como notas adhesivas que pone el maestro pastelero en la heladera para que algunas tortas no se hagan en ciertas ocasiones y así controlar qué tortas se hacen en la pastelería. De este modo los microARN pueden servir para colocar notas adhesivas en los mensajes del ARNm para regular qué proteínas se producen, asegurando que la célula funcione según las necesidades del momento.

El desarrollo del tratamiento

Con la premisa de buscar la solución en los propios mecanismos de reparación del organismo y entendiendo que en la osteoartritis las células que producen cartílago, llamadas condrocitos, dejan de producirlo “vimos una ventaja clara en la posibilidad de utilizar los microARN, para reprogramar condrocitos de la zona afectada y hacerles entender que tienen que volver a producir cartílago y regenerar la lesión”, explicó Croci Russo.

Para obtener estos microARN “hicimos un estudio en el que se enrolaron 80 pacientes en la clínica de Dharma que se trataron con alguno de los tres procedimientos que se aplican en la actualidad: células madre, plasma rico en plaquetas y proloterapia. Al tiempo extrajimos muestras del líquido sinovial que está en las rodillas para ver cómo estaban los microARN y aplicando métodos bioinformáticos y diagnósticos determinamos que había al menos 17 microARN asociados a la mejoría clínica de los pacientes. Luego los estudiamos en detalle, los modificamos para que sean más estables, eficientes, les dimos nuevas funciones y los evaluamos en condrocitos humanos in vitro. Logramos demostrar que los microARN modificados son entre 6 y 15 veces mejores que su contraparte natural, es decir, que aquellos obtenidos en las muestras”, describió el investigador. 

El segundo gran hito al que apuntó la compañía consistió en validar esta tecnología para lo que desarrollaron un método a partir de la purificación de células enfermas de pacientes. “Trabajamos sobre los condrocitos más dañados posibles: muestras de pacientes que sufrieron cirugía de reemplazo de rodilla de las cuales aislamos los condrocitos y los mantenemos en condiciones de cultivos que se asemejan mucho a las patológicas -o sea en condiciones de inflamación y en un ambiente química y nutricionalmente hostil- y los tratamos con los microARN para evaluar los parámetros de regeneración. Ahí comprobamos que el mensaje que nuestros microARN entregan a los condrocitos es positivo, ya que volvieron a producir colágeno y cartílago y, lo más importante, logramos que cambien su metabolismo, que pasen de un metabolismo catabólico a uno anabólico, o sea, que dejen de degradar el tejido y comiencen a repararlo”, precisó Croci y completó:“Ahora que tenemos la receta tenemos que estudiar cuánto tiempo estas células que mantenemos en condiciones hostiles siguen siendo efectivas produciendo cartílago y si esto es definitivo”.

“La idea de este tratamiento es que sea estandarizado, o sea, un cóctel único para cualquier persona que tenga esta patología” aclaró Diego y respecto a la cantidad de aplicaciones que demandará indicó que la opinión que más vale es la de los médicos: “Gastón (Topol) cree que entre dos y tres dosis separadas entre uno y dos meses cada una podría ser un tratamiento estándar. Quizá la segunda y la tercera dosis tengan que ser distintas en cuanto a su composición, porque tal vez necesitemos diseñar otras moléculas cuando se empieza a restaurar la zona pero eso todavía no lo sabemos. Buscamos que el tratamiento sea acumulativo”.

Sobre los posibles costos, Croci señaló que “no son tratamientos baratos porque tienen mucho desarrollo y tecnología detrás, pero prevemos que sea muchísimo más barato que una prótesis de rodilla, que es contra lo que realmente competimos. La idea es que tenga un valor competitivo con lo que hoy son las terapias regenerativas convencionales, sin embargo, eso es algo que no depende solo de la ciencia sino de mucho otros factores”.

Del laboratorio a la clínica, el próximo paso

“Ahora estamos juntando toda la evidencia científica necesaria para poder pedir los permisos para hacer los ensayos clínicos y encarar así la fase regulatoria”, contó Diego, “esto implica recolectar un montón de información de seguridad, estabilidad y formulación para poder presentar ante las autoridades regulatorias como la ANMAT (Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica) o la FDA (según las siglas en inglés de la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos). Esperamos este año poder entrar en ese proceso”, concluyó.

En tal sentido, antes de iniciar el proceso de ensayos clínicos de fase 1, la empresa necesita inversores que aporten un capital semilla estimado de 1.500.000 dólares y que intentarán conseguir en este segundo semestre. Cabe destacar que para iniciar las etapas de investigación y desarrollo del tratamiento la empresa fue apoyada con un capital inicial por parte del fondo de inversión privada SF500 y también recibió asignaciones a través de aportes no reembolsables del Fondo Tecnológico Argentino (FONTAR) y del Fondo Argentino Sectorial (FONARSEC), ambos pertenecientes a la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación del Estado Nacional.

Hasta el momento, el trabajo conjunto entre el CONICET y la startup fructificó a partir de la presentación de tres patentes. La primera, de titularidad exclusiva del CONICET, es una patente para detectar microARN en biopsias líquidas desarrollada por el grupo de investigación del Dr. Croci en el IHEM y en la que utilizaron muestras de Dharma para realizar la prueba de validación. Las otras dos patentes, derivadas del propio proceso de investigación y desarrollo del tratamiento, serán de titularidad de Dharma Bioscience con participación del CONICET. 

Más información sobre Dharma Bioscience
La empresa, con sede en Rosario y en los espacios de innovación del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza, posee un sitio web accesible en https://dharmabioscience.com y perfiles en redes sociales, en Instagram @dharmabioscience, en Facebook Dharma BioScience y en Linkedin Dharma Bioscience.

La innovadora startup argentina ALKEMIO propone descentralizar el mercado de refinación de metales críticos a través de una tecnología biomagnética modular, de bajo costo y altamente eficiente. El disruptivo proceso permite separar, recuperar y purificar elementos críticos, provenientes de diversas fuentes (como extracciones mineras o desechos electrónicos) para obtener metales de alta pureza para ser reutilizados en la producción de nuevas tecnologías clave para la transición económica.

Los cambios tecnológicos que permiten desarrollar nuevas formas de energía también abren la puerta a un mercado para los vehículos eléctricos y el desarrollo de tecnologías para el mejor aprovechamiento de esas energías. No obstante, el posible crecimiento exponencial traerá aparejados importantes desafíos como un notable aumento en la cantidad de residuos electrónicos -que se calcula alcanzarán las 75 millones de toneladas para 2030- y una escasez creciente en el suministro de minerales críticos.

Esto pone de relieve la importancia de encontrar soluciones innovadoras que promuevan el largo plazo de la industria, sobre todo porque los procesos hidrometalúrgicos utilizados actualmente resultan complejos y costosos; además de generar el doble de residuos por cada unidad de metal extraído.

Ante este escenario, tres científicos formados en universidades argentinas y con experiencia profesional en institutos del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y un emprendedor proveniente del mundo de los negocios fundaron ALKEMIO. Como misión se propusieron encontrar una solución innovadora que contribuya de manera sustentable y eficiente al procesamiento de metales clave para utilizar en nuevas tecnologías.

En diálogo con TEC, el cofundador y director ejecutivo de la empresa, Francisco Morrone, brindó más información sobre cómo consiguieron desarrollar un procedimiento pionero, disruptivo e innovador: “El proceso que creamos consta de tres etapas fundamentales. La primera de biolixiviación, en la que utilizamos una solución de ácidos orgánicos que nosotros mismos producimos a través de microorganismos, y en la que se diluyen los materiales a recuperar. Luego introducimos un complejo molecular que es capaz de unirse a los iones de los metales deseados para realizar, a continuación y por medio de magnetismo, una extracción selectiva, eficiente y rápida en menos de 30 minutos a escala industrial”, explicó Francisco y agregó que para la extracción selectiva se modifican las moléculas de acuerdo al material a procesar.

Respecto a otros insumos y al equipamiento necesario para llevar adelante el proceso, Morrone indicó: “Usamos reactores estándar y equipamiento off the shelf (salido del estante) que se encuentran disponibles para su obtención en cualquier parte del mundo y son económicos”.

Acerca de los metales, minerales y elementos críticos que se pueden recuperar implementando el proceso, el CEO de ALKEMIO contó que comenzaron “procesando y extrayendo el litio de baterías desechadas con alta eficiencia” y agregó que “actualmente estamos extrayendo y procesando materiales críticos como neodimio, disprosio y praseodimio, que son tierras raras que se utilizan para la producción de magnetos permanentes, un insumo clave para todo tipo de tecnología, por ejemplo, las turbinas eólicas utilizan más de 200 kg de estos elementos, los autos eléctricos los utilizan en sus motores, luces y pantallas de LCD”. “Tenemos como visión crear una tecnología de recuperación agnóstica de metales. Es decir, dependiendo del material tratado, recuperar cualquier tipo de metal que se encuentre en la solución. Y esto es posible por nuestro complejo molecular fácilmente adaptable a la captura del metal a extraer”, completó Francisco.           

Morrone relató que están trabajando con dos grandes mineras de Brasil y de Chile que les envían muestras de tierras raras para su extracción eficiente a través del proceso y aclaró que “hoy en día los volúmenes son muy chicos. Estamos trabajando a escala de laboratorio manejando gramos pero la idea es terminar a fin de año o empezar el año que viene a procesar kilos para poder enviarle muestras a nuestros potenciales clientes”.

Uno de los desafíos técnicos más importante que enfrentaron en el desarrollo del proceso fue la manipulación de los complejos moleculares: “Tuvimos algunos percances como contaminación de muestras que hacían que obtengamos resultados negativos, hasta que le encontramos la vuelta y comenzamos a encontrar los resultados que buscábamos” explicó Francisco y agregó que también sufrieron impedimentos y dilaciones en la importación de reactivos y otros insumos menores específicos necesarios para las instancias de investigación.

COFUNDADORES Y EQUIPO CIENTÍFICO

Lucía Curti es cofundadora y la directora científica (CSO) de ALKEMIO.
Comenzó estudiando licenciatura en Genética en la Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (UNNOBA) y fue tesista de grado en el Instituto Universitario «Escuela de Medicina» del Hospital Italiano de Buenos Aires. También se desempeñó como becaria doctoral del CONICET en el Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica y fue estudiante de doctorado en la Universidad Nacional de Quilmes. Es experta en biología molecular, biotecnología, desarrollo de ensayos, diagnóstico molecular y gestión de proyectos.

Federico Pereyra-Bonnet es cofundador y director de información (CIO) en la compañía.
Es licenciado en Ciencias Biológicas y Doctor de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Durante su carrera se especializó en biología del desarrollo, biotecnología reproductiva y biomedicina humana. Fue investigador del CONICET en el área de Tecnología y Proyectos Complejos.  Realizó un postdoctorado en células madre en el Hospital Italiano de Buenos Aires y fue miembro del Consejo de Investigación del Instituto Universitario-Hospital Italiano de Buenos Aires y de la Comisión Asesora de Medicina Regenerativa y Terapias Celulares del ex Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la nación.

Ailín Svagzdys es cofundadora y directora de investigación (CRO) en ALKEMIO. Es licenciada en biotecnología de la Universidad Argentina de la Empresa (UADE). Fue estudiante de pregrado en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular del CONICET. En la empresa es responsable de liderar el equipo de microbiología y explorar nuevas iniciativas de investigación y desarrollo en la búsqueda de enfoques innovadores para mejorar el proceso.

El equipo científico se completa con la Dra. Lorena Molina Calderón, líder del departamento de química; la Dra. María Lucía Burdisso, experta en microbiología; y la licenciada Maira Bianchini y el Dr. Andrés Charris-Molina, ambos expertos en química.

.
El espacio que demanda el montaje del equipamiento para realizar el proceso representa un cuarto del espacio que ocupan las plantas de recuperación de metales que se utilizan en hidrometalurgia, el sistema tradicional más extendido en la actualidad. “La selectividad, la eficiencia y la velocidad que logramos con nuestro proceso nos permite utilizar menos etapas para obtener y recuperar la misma cantidad de metales, reduciendo en tres cuartos el espacio que demandan las instalaciones para hidrometalurgia”, precisó Francisco y ejemplificó: “Para que tengan una dimensión, una planta de hidrometalurgia mide lo mismo que una cancha de fútbol y el espacio que demandaría la instalación de una planta para llevar adelante nuestro proceso ocuparía hasta la línea externa del semicírculo del área grande”. Luego agregó: “Estas dimensiones facilitan la colocalización de nuestra planta en el mismo lugar donde se encuentran los materiales a recuperar, lo que permitiría reducir los aspectos logísticos no solo por los costos sino también por el ahorro en emisiones de gases de efecto invernadero que emite el transporte”.

El compromiso de ALKEMIO con la sustentabilidad ambiental se ve plasmado en todas las instancias de su proceso “cuyo componente de innovación es total” reflexionó Morrone. “Más del 90% del procesamiento de tierras raras se realiza en China utilizando la hidrometalurgia. Esto implica la utilización de grandes cantidades de ácidos altamente contaminantes, como el sulfúrico, el nítrico y otros solventes peligrosos, y la aplicación de temperatura para las etapas de lixiviación y precipitación de los metales, lo que conlleva la emisión de gases durante el proceso y la obtención de residuos contaminantes y peligrosos al finalizarlo” aclaró Francisco. “Para lograr un proceso amigable con el ambiente reemplazamos la utilización de todos los ácidos contaminantes por una química verde a través del proceso de biolixiviación, en el que utilizamos los ácidos orgánicos y en el proceso de extracción donde aplicamos nuestros complejos moleculares”, aseguró.

En cuanto a los inicios de la startup, Francisco comentó que el primer impulso que recibieron fue a través de un apoyo financiero por parte de GRIDX, un fondo de inversión orientado a incubar empresas de base científico tecnológica: “Esa inversión inicial nos permitió empezar a desarrollar las primeras pruebas de concepto y contratar los primeros empleados”, y completó: “Actualmente estamos participando de un programa de la aceleradora de la Universidad de Berkeley en San Francisco (Estados Unidos) donde también obtuvimos financiamiento y nos están acompañando a acelerar el proceso de go to market, modelo de negocios y colaboraciones o partnerships. Esto nos va a permitir poder llegar a nuestro próximo milestone (hito) que sería desarrollar nuestro prototipo para poder comenzar a enviar muestras a potenciales clientes, y nos ayudará a prepararnos para la presentación ante nuevos inversores en una ronda que planeamos abrir el próximo mes de agosto”.

Asimismo, Morrone destacó: “Estamos buscando establecer colaboraciones con empresas interesadas en desarrollar pilotos o pruebas con nuestra tecnología”, y agregó también que constantemente buscan “perfiles científicos para sumar al equipo”. Además, se mostró dispuesto a explorar posibles acuerdos de cooperación en I+D (investigación y desarrollo) con el CONICET, para poder trabajar con grupos de investigación específicos que puedan contribuir con sus capacidades e investigaciones a la mejora constante y la aceleración de los procesos de la compañía.

Más información sobre ALKEMIO
La compañía, fundada a principios de 2023, posee un sitio web accesible en https://www.alkemio.bio. También tienen presencia en redes sociales, en Instagram como @alkemio.bio y en Linkedin como ALKEMIO.