La bióloga Patricia Boya es una de las mayores expertas de España en autofagia, una función del organismo que permite desechar y reciclar basura celular.

Miguel Ángel Alegre

Patricia Boya, investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y presidenta de la Sociedad Española de Autofagia (SEFAGIA).

Patricia Boya (Valladolid, 1971) es presidenta de la Sociedad Española de Autofagia (SEFAGIA), doctora en Biología por la Universidad de Navarra e investigadora del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). SEFAGIA es una organización científica que promueve la investigación sobre la autofagia en España y que tiene como objetivo fortalecer la competitividad de los grupos españoles interesados en la autofagia e impulsar la excelencia de la investigación básica y traslacional. Nos encontramos en el vestíbulo del Hotel Barceló V Centenario de Cáceres, donde se celebró del 4 al 6 de marzo el congreso SEFAGIA en su edición del año 2020. Hablamos de autofagia, de su carrera científica, de su día a día como investigadora y de cómo la ciencia ha estado presente desde los primeros días de su vida.

P: ¿De dónde proviene su vocación como científica?

R: Mi padre es físico teórico y siempre he visto la ciencia en casa. Pero concretamente, mi inclinación por la biología me la inculcó una profesora que tuve en el instituto en 2º de B.U.P. Me abrió los ojos ante las posibilidades que albergaba este campo para conocerse a uno mismo, que es lo que realmente implica saber el funcionamiento de tus células. Me acuerdo que fue porque nos mandó en clase un trabajo en el que teníamos que comparar los distintos tipos de animales: por ejemplo, las esponjas, los gusanos… Era una tabla grande donde apuntamos las diferencias entre sus aparatos y sistemas. El hecho de ser capaz de ver aquello de un solo vistazo y de cómo iban evolucionando los órganos hasta llegar a nosotros me pareció fascinante. Eso fue con 16 años y todavía sigo interesada en descubrir más y más sobre cómo funcionan nuestras células para ser lo que somos.

P: ¿Cómo describiría su día a día en el laboratorio?

R: Mi trabajo es divertidísimo. Cada día cuando me levanto me pregunto a mí misma: “¿Qué voy a hacer hoy?”, y siempre tengo varias opciones muy distintas. Puedo leer un artículo para entender un método nuevo, escribir el último resultado científico que hemos encontrado y ponerlo en contexto de lo que se sabe, hablar con mis estudiantes acerca de nuestros últimos descubrimientos, pensar cuál es el siguiente paso para avanzar en nuestra investigación y llegar a descifrar completamente el proceso que estamos estudiando… Aunque a veces tengo que hacer cosas tan aburridas como rellenar papeles, desgraciadamente tengo que rellenar un montón.

P: Usted investiga sobre el proceso de autofagia, ¿cuál es la mejor definición para que todo el mundo pueda hacerse una idea de lo que es?

R: Es una forma de eliminar la “basura” de tus células. Es un sistema de limpieza, pero también de reciclaje. Cuando se degrada esa basura, los materiales que se obtienen pueden ser utilizados para realizar otras funciones. Por ejemplo, yo tengo una silla vieja que ya no me sirve porque está rota o porque no me gusta. Lo que puedo hacer es coger esa silla y sacar de ella trozos de madera para hacerme una estantería nueva. Eso es lo que hace la autofagia con los componentes celulares.

«La autofagia es una forma que tienen las células de eliminar su “basura”. Es un sistema de limpieza, pero también de reciclaje. Los materiales que se obtienen pueden ser utilizados para realizar otras funciones.»

P: ¿Cuándo surge el interés en el mundo de la ciencia por la investigación en autofagia?

R: Aunque la autofagia se conoce desde hace más de 50 años, su interés creció mucho a raíz del descubrimiento en los años 90 de los genes que regulan el proceso, los genes ATGs. Con el conocimiento de estos genes se podía manipular la autofagia y entender qué sucedía cuando no funcionaba bien. Ahí se comprendió que la autofagia era esencial para muchísimas de las funciones de nuestras células y tejidos.

P: ¿Por qué es importante la investigación en autofagia?

R: Todas nuestras células necesitan de este sistema para mantenerse limpias. Cuando este sistema de reciclaje no funciona bien, se acumula basura en las células. Un ejemplo sencillo, cuando una célula se divide en dos, puede repartir esa basura entre sus células hijas a mitad y mitad. Pero en las células que no se dividen, como las neuronas o las células musculares, la basura se va a acumulando a lo largo de toda su vida y si el proceso de autofagia no funciona correctamente puede provocar alteraciones en la célula. La investigación en autofagia nos va a permitir entender este mecanismo, que ya de por sí es muy interesante, y buscar estrategias para modularla en aquellos casos en los que no se desempeña como es debido.

P: ¿Cuáles son las aplicaciones de la investigación en autofagia?

R: Un caso prototípico son las enfermedades neurodegenerativas. En estas enfermedades se acumulan tóxicos en las neuronas. El hecho de aumentar la autofagia en ellas permite que se elimine y se recicle ese material tóxico. Nos estamos enfocando en terapias basadas en la inducción de autofagia para tratar estas y otras patologías. Además, la autofagia no sólo tiene aplicaciones en enfermedades, sino también en otras áreas como la biotecnología o la biología vegetal. Todas las células utilizan la autofagia, por lo que hay muchas posibilidades de que sirva para mejorar y resolver retos en diversos sectores.

«El tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas es una de las aplicaciones de la investigación en autofagia. Además, como todas las células utilizan la autofagia, hay muchas posibilidades de que sirva para resolver otros retos»

P: Ha publicado papers en los que explica la relación de la autofagia con el cáncer y enfermedades de la retina.

R: El cáncer es complicado y hay que tener mucho cuidado porque sospechamos que dependiendo del estadio en el que se encuentre la enfermedad, la autofagia puede ser beneficiosa o perjudicial. Aun así, hay muchas investigaciones dirigidas a entender la autofagia en los procesos tumorales por si se pudiese utilizar para diseñar tratamientos antitumorales.

En cuanto a las enfermedades de la retina, en mi equipo trabajamos sobre todo con el sistema nervioso, y en él nos hemos centrado en la visión. Queremos entender el papel de la autofagia en el funcionamiento de nuestras neuronas del ojo y por qué la autofagia es buena para la diferenciación neuronal. Cuando se está formando el sistema nervioso, se parte de un neuroblasto, que es una célula que se divide durante el período embrionario. Del neuroblasto se forma la neurona a través de un cambio de metabolismo y de morfología. Una neurona que ya no se va a dividir más y tiene su axón, sus dendritas… Hemos descubierto que para que eso ocurra se necesita que haya mucha autofagia en un momento determinado. Si todo esto falla, no se forma la neurona. Las alteraciones de la autofagia están asociadas a enfermedades de pérdida de visión, como la retinitis pigmentosa o el glaucoma. En el caso del glaucoma, es una enfermedad asociada a la edad.

P: ¿Cómo afecta el envejecimiento al proceso de autofagia?

R: Cuando se hacen viejas nuestras células, sus sistemas de autofagia funcionan peor. Creemos que estrategias que aumentan esa autofagia pueden ayudar a mantener nuestras células más jóvenes.

P: ¿Qué métodos y técnicas suelen seguirse en un laboratorio de investigación en autofagia?

R: Trabajamos con células, tejidos y animales. Utilizamos ratones modificados genéticamente que tienen fluorocromos, unas moléculas fluorescentes que nos permiten observar al microscopio el proceso de autofagia. O empleamos células o tejidos que no tienen alguno de los genes de la autofagia, por lo que ésta no funciona bien y observamos las consecuencias.

P: ¿Cuáles son los trabajos de los que está más orgullosa de toda su carrera científica?

R: Son dos. El primero cambió por completo el paradigma de lo que se conocía en el campo de la autofagia. Cuando yo comencé a trabajar en autofagia, cuando se descubrieron sus genes, se pensaba que era un proceso asociado a la muerte de las células. Ese era el dogma. Ahora resulta bastante obvio que protege a la célula. Por aquellos tiempos no teníamos definidos los métodos más eficaces para estudiar la autofagia. Lo que hacíamos era observar las células al microscopio. Éstas tenían muchos autofagosomas, la característica principal de la autofagia, y se morían. Los autofagosomas son los orgánulos celulares que actúan a modo de bolsas de basura. En ellos, las células almacenan el material que quieren degradar y reciclar y luego vierten lo que serían las tijeras: las enzimas que rompen y procesan todos esos residuos. Estuve bastante tiempo intentando entender este proceso de muerte celular induciéndolo en las células, quitándoles los nutrientes y tratándolas con fármacos. Todo ello resultaba en su muerte, pero si inhibía el proceso de autofagia morían todavía más. Fue en la Gordon Conference en Estados Unidos, el primer congreso que hubo de autofagia, donde, al fijarme también en lo que hacían los otros investigadores, até cabos y me di cuenta de que lo que probablemente estuviera ocurriendo es que las células utilizasen la autofagia para sobrevivir. Justo al contrario de lo que se creía. La autofagia era un sistema protector de las células, y no un tipo de muerte celular.

«Cuando comencé a trabajar en autofagia, se pensaba que era un tipo de muerte celular. Pero investigando descubrí que era justo al contrario, la autofagia es un sistema protector de las células»

P: ¿Y el segundo?

R: Fue el descubrimiento del papel de la autofagia en el cambio no sólo morfológico sino también metabólico en la diferenciación neuronal. Ya lo he comentado antes, pero entrando más en detalle, esa autofagia en concreto es selectiva, eliminando las mitocondrias y recibe el nombre de mitofagia. Las mitocondrias son los orgánulos de nuestras células que producen energía de forma muy eficiente. Si no se tienen estos orgánulos, la energía se obtiene por la vía de la glicolisis, que es mucho más rápida, aunque menos eficaz. Pero tiene una ventaja, y es que permite obtener materiales adicionales para generar masa en la biosíntesis. Este cambio metabólico permite a las neuronas en ciernes poder crecer y generar su axón. Luego esas neuronas vuelven a utilizar las mitocondrias con normalidad. Una situación parecida ocurre en las células tumorales, y también en los macrófagos y linfocitos T cuando se activa la respuesta inmune. Son circunstancias en las que las células necesitan obtener energía de la forma más inmediata posible.

P: ¿Cómo surgió SEFAGIA?

R: Llevo trabajando en autofagia desde hace bastante tiempo. Al volver a España en 2004 (NdE: Patricia Boya cuenta en su curriculum con dos estancias internacionales en el Centro Nacional para la Investigación Científica, CNRS, de París, Francia y la Universidad de Cambridge, Inglaterra) era una de las pocas personas que había estado estudiando este proceso. Al ser un campo muy nuevo, había mucha gente interesada en aprender sobre ello y nos contactaron para colaborar. Al principio, yo ayudé a muchos grupos españoles de investigación a montar las técnicas y las metodologías pertinentes. José Luis Crespo, del CSIC en Sevilla, que también había trabajado en autofagia, fue quien propuso la idea de reunir a todos los científicos de España que nos dedicábamos a este campo. El objetivo era tener un marco que nos permitiera apoyarnos y aprender los unos de los otros para mejorar la investigación en autofagia en España. La primera vez fue en el año 2013 en Madrid, en mi centro, el CIB. A raíz de ahí fuimos creciendo poco a poco. Primero hacíamos asambleas anuales. En el curso 2015-2016 pedimos una beca del Ministerio para Redes de Excelencia y nos la concedieron. Con ella pudimos financiar nuestros proyectos y organizar congresos. En 2017, cuando se nos acabó la subvención, nos planteamos cómo podíamos seguir con todo esto y decidimos fundar la sociedad.

P: ¿Qué experiencias aportan congresos como el que se está celebrando ahora mismo?

R: Son esenciales. Primero porque ves lo que hacen los demás y aprendes de sus descubrimientos. Luego porque puedes darte cuenta de metodologías o formas de trabajo de tus compañeros que pueden complementar tu propia investigación. Lo maravilloso de los congresos es tener un contacto directo con los otros investigadores. Puedes acercarte a ellos y preguntarles si te pueden ayudar con su metodología a solucionar un problema que tienes con tus experimentos o si creen que sus modelos se pueden aplicar al proceso que estás estudiando. Los congresos son una de las herramientas más útiles para conseguir los propósitos con los que nació SEFAGIA, son lugares ideales para aprender, ayudarnos y en los que surgen nuevas colaboraciones.

P: ¿Cuál es su opinión sobre el sistema científico?

R: Los científicos no estamos conformes. Para investigar se necesitan recursos y estos son muy limitados, tanto a nivel económico como humano. Cada vez tenemos más obstáculos para poder trabajar. Hay que hacer más papeles, permisos, gestiones… Calculo que de todo el tiempo que estoy trabajando, sólo un 30% realmente lo dedico a pensar. El resto estoy ocupada con la burocracia. Obviamente es algo necesario, pero puede que lo mejor sería que de esos trámites se ocuparan otras personas y los científicos nos dedicásemos plenamente a investigar.

P: ¿Qué consejo les daría a los jóvenes que se quieren dedicar al mundo de la ciencia?

R: Que sean curiosos. Que no se crean nada y pongan todo en duda. Y, sobre todo, que se diviertan, que disfruten. Es un trabajo duro y sacrificado, pero nada aburrido. Si te gusta entender cosas nuevas, las trabas no importan. Esa gratificación cuando llegas a encajar todas las piezas del puzle y resolver el rompecabezas es el mayor regalo que la ciencia te puede hacer.

«La ciencia es un un trabajo duro y sacrificado, pero nada aburrido. Si te gusta entender cosas nuevas, las trabas no importan.»