El investigador Víctor Borrell coordinará un proyecto para entender cómo se pliega la corteza cerebral

26 de octubre de 2023

• El proyecto UNFOLD ha sido uno de los galardonados en la convocatoria ERC Synergy Grants 2023 con 10,8 millones de euros.
• Los investigadores buscan desvelar cómo es la interacción entre física y biología para dar lugar al desarrollo y forma de los organismos vivos.

El European Research Council (ERC) ha seleccionado el proyecto UNFOLD ‘Desplegando la interacción dinámica entre procesos mecánicos y moleculares en el plegamiento cerebral’, como uno de los 37 beneficiarios de la convocatoria Synergy Grants 2023, a la que se presentaron 395 propuestas. El proyecto, que ha sido dotado con 10,8 millones de euros, estará coordinado desde el Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, por el Profesor de Investigación del CSIC Víctor Borrell, y se desarrollará en colaboración con la Universidad de Erlangen-Núremberg (Alemania), la Universidad de Lieja (Bélgica) y el Instituto Pasteur (Francia).

Esta financiación permitirá que destacados grupos de investigación aúnen diferentes habilidades, conocimientos y recursos para ampliar las fronteras del conocimiento. En esta convocatoria se prima el abordaje de preguntas de investigación ambiciosas que sólo puedan responderse mediante el trabajo coordinado de varios laboratorios. Los 37 grupos de investigación seleccionados recibirán 395 millones de euros para abordar algunos de los problemas de investigación más formidables a nivel mundial que abarcan una variedad de disciplinas científicas.

El laboratorio Neurogénesis y expansión cortical, liderado por Víctor Borrell, realiza investigación fundamental sobre el desarrollo embrionario del cerebro y, en particular, en su crecimiento y plegamiento. Se trata de una característica del cerebro humano que, cuando es defectuoso, conlleva problemas muy graves de aprendizaje e intelectuales. El investigador, que ya obtuvo una Starting Grant del ERC en 2012 para desarrollar el proyecto CORTEXFOLDING, ha hecho hincapié en la importancia de este logro, que supone 2,8 millones de euros para el IN: “Ser beneficiarios de la Synergy Grant, que es la convocatoria más competitiva y mejor financiada de la ciencia europea, supone un gran respaldo para la actividad que hacemos y para consolidar nuestro liderazgo en este campo, especialmente al estar coordinada desde el IN”.

Al grupo de Borrell se sumarán los laboratorios dirigidos por Kristian Franze, director del Instituto de Física Médica e Ingeniería de Microtejidos de la Universidad de Erlangen-Nuremberg y del Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (ambos en Alemania), e investigador pionero en el campo de la mecanobiología cerebral; Laurent Nguyen, director científico electo del Centro GIGA de la Universidad de Lieja (Bélgica) y uno de los investigadores del desarrollo cerebral más acreditados en Europa; y Roberto Toro, un referente mundial en el desarrollo de modelos matemáticos del plegamiento cerebral y director de la Unidad de Neuroanatomía Aplicada y Teórica del Instituto Pasteur (Francia).

UNFOLD ¿Cómo se pliega la corteza cerebral?

Hasta ahora los expertos conocen que el plegamiento de la corteza cerebral requiere la participación de múltiples tipos de células madre y procesos de migración celular, controlados por programas genéticos de desarrollo complejos. También son conscientes de que las propiedades mecánicas del tejido cerebral embrionario desempeñan un papel central en su plegamiento. Pero en conjunto, es clave que la mecánica, la biología celular y la genética se influyen mutuamente de forma constante y dinámica.

El proyecto UNFOLD abordará la cuestión del plegamiento cortical desde todos estos puntos de vista, con un interés especial en comprender su complejidad. Los resultados de los experimentos se enmarcarán en un modelo computacional global que los investigadores utilizarán para formular nuevas preguntas y hallar respuestas.

“Actualmente existe un gran interés por comprender el proceso del plegamiento cortical pero, debido a su gran complejidad, los grupos de investigación individuales nos hemos tenido que centrar en estudiar un aspecto concreto”, explica Víctor Borrell. El investigador destaca que gracias a la Synergy Grant los cuatro laboratorios podrán poner en común distintas capacidades y conocimientos para abordar campos de investigación que tradicionalmente se han estado ignorando.

El resultado de esta unión es un equipo potente y multidisciplinar, integrado por cuatro laboratorios de especialistas en biología celular, evolución cerebral, ciencias físicas y modelos computacionales, generará atlas completos de todos los tipos celulares, programas de expresión genética, y fuerzas mecánicas a lo largo del desarrollo cerebral. “Juntos desvelaremos los misterios de cómo es la interacción entre física y biología para dar lugar al desarrollo y forma de los organismos vivos”, señala Borrell.

Los investigadores trabajarán con múltiples especies, desde anfibios a grandes mamíferos, con el fin de analizar cómo todos estos elementos interaccionan entre sí y dan lugar al plegamiento cortical.

Un orgullo para el Instituto de Neurociencias

El director del Instituto de Neurociencias, Ángel Barco, ha manifestado que este logro alcanzado por Víctor Borrell supone un tremendo orgullo para la institución: “Estoy seguro de que, bajo su coordinación, el excelente equipo internacional y multidisciplinar que ha ensamblado para llevar a cabo el proyecto nos revelará nuevas claves esenciales para entender los mecanismos que han permitido la extraordinaria evolución del cerebro humano”. Y en esta línea, señala que: “Gracias a la ejecución de UNFOLD entenderemos un poco mejor cómo se genera esa asombrosa estructura y podremos avanzar en la comprensión de enfermedades en las que se produce un plegamiento anormal durante el desarrollo de la corteza cerebral”.

Este será el quinto proyecto ERC en marcha actualmente en el IN, y el undécimo desde la creación de esta agencia de financiación europea. “Los otros proyectos ERC en proceso de ejecución están produciendo excelentes resultados”, apunta Ángel Barco. Se trata de MotivatedBehaviors, liderado Félix Leroy, que investiga las bases neurales de los comportamientos motivados; CERCODE, liderado por Juan Antonio Moreno Bravo, que se centra en el desarrollo del cerebelo; XSCAPE, liderado por Luis Martínez Otero, que estudia la interacción entre el cerebro predictivo, los artefactos culturales y la exploración visual; y SPONTSENSE, que bajo la dirección de Guillermina López Bendito investiga la formación de los circuitos sensoriales.

Sobre el ERC

El ERC, creado por la Unión Europea en 2007, es la principal organización europea de financiación para la investigación de vanguardia de excelencia. Financia a investigadores creativos, de cualquier nacionalidad y edad, para ejecutar proyectos en toda Europa. Actualmente ofrece cuatro programas de subvenciones básicos: Starting Grants, Consolidator Grants, Advanced Grants y Synergy Grants. Con su esquema adicional de Proof of Concept Grants, el ERC ayuda a los beneficiarios a cerrar la brecha entre su investigación pionera y las primeras fases de su comercialización.

El ERC está dirigido por un órgano rector independiente, el Consejo Científico, que desde desde noviembre de 2021, está presidido por María Leptin. Su presupuesto global de 2021 a 2027 supera los 16.000 millones de euros, como parte del programa Horizonte Europa, bajo la responsabilidad de la Comisaria Europea de Innovación, Investigación, Cultura, Educación y Juventud, Iliana Ivanova.

Más información: https://unfold-lab.github.io/

Fuente: Instituto de Neurociencias CSIC-UMH (in.comunicacion@umh.es) / ERC Press