Zientzia eta Teknologia Fakultateko ikertzaile Jiménez Rojok gidatutako gidatutako “MetaCrystal: Metabolic principles of intracellular crystallization” izeneko proiektuaren helburua da argitzea ea nola sortzen dituen zebra-arrainak bere pigmentazioan giltzarri diren kristal batzuk, zeinen zehaztasun-mailak —tamainari, formari eta mihiztadurari dagokienez— nabarmen gainditzen baitu guk horrelako egiturak sintetikoki sortzeko dugun gaitasuna. Lortzen dituzten emaitzak erabilgarriak izan daitezke kristalizazio anomaloa gertatzen den gaixotasunak tratatzeko terapiak garatu ahal izateko, hala nola giltzurrunetako kalkuluak eta hezueria, bai eta optikarako eta materialen zientziarako kristal organikok sintetizatzeko ere. Proiektuan parte hartu dute Jiménez doktoreak, Rita Mateus doktoreak (Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Alemania) eta Viviana Monje doktoreak (State University of New York at Buffalo, AEB).

1989an Estrasburgon sortutako International Human Frontier Science Program Organization erakundeak ematen ditu HFSP Research Grant bekak, zeinen jomuga proiektu berritzaileak baitira: hain zuzen, nazioarteko lankidetza eta bizitzaren zientzietako ezagutzaren mugen aurrerapena sustatzen dutenak. Urteetan zehar, HFSPk biologian eta medikuntzan funtsezko aurkikuntzak eragin dituzten ikerketak babestu ditu; haien artean, geroago Nobel sariak jaso dituzten zientzialariek gidatutako proiektuak.

Hautaketa prozesua oso lehiakorra denez, oso gutxik lortzen dute helburua; izan ere, proiekturik originalen eta anbiziorik handikoenek bakarrik jasotzen dute finantzaketa. Noemí Jiménezek gidatutako proposamena “ikertzaile gazteak” modalitateko 111 hautagairen artean (780 guztira) hautatu da, eta haren proiektua deialdi honetan ongien baloratutako bosten artean dago. Nazioarteko mailako 30 proiektuetan parte hartzen duten 103 ikertzaileetatik 3 baino ez dira espainiarrak, eta Jiménez-Rojo doktorea da bere modalitatean ikertzaile nagusi/koordinatzaile gisa ageri den bakarra.

Zebra-arraina ereduzko organismo gisa

Organismo bizidun asko gai dira beren zelulen barruan kristal organikoak sortzeko, zeinek askotariko funtzioak betetzen baitituzte. Adibidez, krustazeo batzuen begiek kristalak erabiltzen dituzte argitasun eskaseko habitatetan argiarekiko duten sentsibilitatea handitzeko. Ondo ezagutzen den beste adibide bat kameleoia da. Kristalek argia islatzeko dituzten propietateak baliatzen ditu azalaren kolorea azkar aldatzeko.

Halaber, zebra-arrainak, hots, proiektu honetan erabiltzen den ereduzko organismoak, pigmentazioan funtsezko papera betetzen duten kristalak sortzen ditu. Iridoforo izeneko zelula espezializatuen barruan sortzen dira, iridosoma izeneko zelulaz azpiko konpartimentu espezifiko edo organuluetan. Haietan, tamainari, formari eta mihiztadurari dagokienez lortzen den zehaztasun-mailak nabarmen gainditzen du guk horrelako egiturak sintetikoki sortzeko dugun gaitasuna. “Ikerketa honen bidez, prozesu hori nola gertatzen den jakitea da gure asmoa, orain arte aztertu ez den funtsezko egitura bati erreparatuta: zelulen barruan kristal bakoitza inguratzen duen mintz lipidikoa. Iridosomaren mintza zer molekulak osatzen duten ulertu nahi dugu, eta zer neurritan lagundu dezaketen kristalak hain zehaztasun bikainarekin eratzen”, azaldu du Jiménezek.

Horretarako, oso diziplinartekoa den ikuspegi bat aplikatuko dute: biologia molekularreko abangoardiako teknikak —adibidez, CRISPR-Cas9— eta teknika analitikoak, hala nola lipido eta proteina masen espektrometria eta modelatze molekularra. Halaber, biologia kimikoko metodo berritzaileak erabiliko dituzte, iridosomaren mintzaren propietate biofisikoak neurtzeko eta manipulatzeko, bai eta zebra-arrainean —eta iridoforoen lehen mailako kultibo zelularretan— identifikatutako molekulen funtzioa jarraitzeko ere. “Lortutako datuek lagunduko digute modu sintetikoan berreraikitzen sistema biomimetiko bat, gai dena zebra-arrainak baldintza fisiologikoetan sortzen dituen kristalekin aldera daitezkeen eskala eta morfologia duten kristalak sortzeko”, gaineratu du.

Emaitza horiek erraztu lezakete kristalizazio anomaloa gertatzen den gaixotasunak tratatzeko terapiak garatzea, hala nola giltzurrun-kalkuluak eta hezueria tratatzekoak, baina, gainera, metamaterial berriak garatzen lagunduko dute.

Ikertzaileari buruz

Noemí Jiménez Rojok (Leioa, 1986) Biomedikuntzan eta Biologia Molekularrean doktoretza lortu zuen Euskal Herriko Unibertsitatean (UPV/EHU), non mintzen biofisikaren arloan aritu baitzen lanean. Doktoretza egin ondoren, lipidomikako, zelulen biologiako eta kimika biologikoko tekniketan espezializatu zen Genevako Unibertsitatean (Suitza). Haren lanak nabarmen lagundu du lipidoen biologiaren arloan, eta zelula-prozesuetan lipidoen osaerak duen garrantzia erakutsi du. Bere ibilbidean zehar, sari eta beka ugari jaso ditu, hala nola Females in Mass Spectrometry & Agilenten Darlene Solomon Award (2021), María Zambrano beka bat eta Ikerbasque Research Fellow bat, bai eta Eusko Jaurlaritzaren doktoretza aurreko eta doktoretza ondoko zenbait beka ere.