La Dra. Marcela Garabalino es Jefa del Departamento Radiobiología de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), un área conformada por tres Divisiones donde se estudia qué sucede cuando los seres vivos se exponen a la radiación. Esto es útil, por ejemplo, para el campo de la salud (especialmente oncología), investigaciones espaciales, análisis ambientales y mucho más.
Por Lic. Daniela Bentivoglio
-¿Qué es la Radiobiología y cómo se aborda este campo de estudio?
– La Radiobiología es la ciencia perteneciente a la biología que estudia los efectos de los distintos tipos de radiación sobre la materia viva. Es decir, es una disciplina que estudia la respuesta biológica, los mecanismos y las modificaciones y/o lesiones que se producen luego de la absorción de la radiación ionizante o no ionizante sobre los seres vivos.
Para interpretar los efectos biológicos de las radiaciones podemos emplear diferentes enfoques: el primero consiste en estudiar las modificaciones o lesiones producidas a nivel del organismo y una vez caracterizadas correlacionarlas con cambios a nivel molecular; el segundo enfoque resulta de realizar el estudio de manera inversa, es decir una vez comprobadas las modificaciones a nivel molecular se intenta predecir lo que ocurrirá a nivel de organismo completo. Como tercer enfoque se encuentran los estudios a nivel celular, los cuales ofrecen un punto de equilibrio entre los dos enfoques anteriores, debido a que puede ser considerado la base de la comprensión de los cambios a nivel de tejido, órgano y organismo, y por otro lado, representa el primer nivel de organización biológica en el que los cambios dependen y pueden ser correlacionados con alteraciones inducidas a nivel molecular. Por lo tanto, la Radiobiología se podría definir como el estudio de los fenómenos que suceden una vez que un organismo ha absorbido la energía depositada por las radiaciones ionizantes o no ionizantes, como así también el estudio de las lesiones que se producen y los mecanismos que emplea el organismo para compensarlas.
– ¿En qué ramas se aplican estos estudios?
– Los estudios que se realizan en Radiobiología comprenden un extenso campo de investigación multidisciplinario que abarca ciencias como física, química, biología y medicina, entre otras. La investigación en temas relacionados con radiación comenzó aproximadamente hace 120 años, pero desde principios de 1950 en varios países del mundo se ha profundizado su estudio y desarrollo.
Desde un comienzo las razones que impulsaron la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones incluían estudios en Protección Radiológica y Radioterapia. Hoy en día se percibe un futuro promisorio de la Radiobiología debido a la ampliación de las aplicaciones vinculadas a investigaciones básicas y aplicadas para diversas disciplinas que comprenden aplicaciones Clínicas -en especial aspectos relacionados con diagnóstico y tratamientos oncológicos, biología tumoral y biología celular–, aplicaciones Biotecnológicas, Ambientales e Investigaciones Espaciales, entre otras.
– ¿Cómo está conformado el Departamento de Radiobiología de la CNEA?
– El Departamento de Radiobiología de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) pertenece a la Gerencia de Química Nuclear y Ciencias de la Salud y a la Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear (GAATN). Se encuentra ubicado en Buenos Aires en el Centro Atómico Constituyentes (CAC) y consta de tres Divisiones: Bioquímica Nuclear, Patología de la Radiación y Radiomicrobiología. En la actualidad, alrededor de 30 personas, entre técnicos, auxiliares, pasantes, becados y profesionales de diferentes perfiles académicos (Licenciados, Ingenieros y Doctores en Biología, Bioquímica, Biotecnología, Física, Física médica, entre otros) llevamos a cabo diferentes líneas de investigaciones en diversos proyectos, logrando reconocimientos nacionales e internacionales a través de colaboraciones con diferentes instituciones, publicaciones científicas con referatos de pares, participaciones a congresos y seminarios, elaboración de Informes técnicos y recibimiento de Premios.
– ¿Qué tipo de tareas llevan a cabo en el Departamento a tu cargo?
– Nuestras líneas de investigación incluyen estudios de los efectos biológicos de las radiaciones sobre los seres vivos desde los tres enfoques ya mencionados, es decir a nivel organismo, celular y molecular. Los principales objetivos de los laboratorios e instalaciones enmarcados en el Departamento comprenden: realizar y desarrollar investigaciones básicas y aplicadas en modelos experimentales in vivo e in vitro, como así también aplicaciones pre-clínicas en el área de los efectos biológicos de las radiaciones para el tratamiento de distintas patologías; estudiar la regulación de la expresión génica en microorganismos y los cambios bioquímicos y moleculares que participan de la regulación normal y en el curso de la tumorogénesis; desarrollar tareas de monitoreo microbiológico y ambiental en instalaciones de interés en la actividad nuclear y llevar a cabo la formación de recursos humanos de excelencia con amplios y modernos conocimientos en las técnicas, herramientas y habilidades que se desarrollan en las diversos proyectos y líneas de trabajo.
Biorreactor. Crédito: CNEA
– Anteriormente explicabas que el Departamento de Radiobiología está conformado por tres áreas. ¿A qué se dedica la División Bioquímica Nuclear?
– La División Bioquímica Nuclear se enfoca en investigaciones relacionadas a la regulación de la función y crecimiento de la glándula tiroides en condiciones normales y patológicas y también en estudios del efecto radiosenbilizador de los inhibidores de histonas deacetilasas en células de cáncer papilar de tiroides. Además, se llevan a cabo estudios experimentales in vitro e in vivo para la aplicación de la Terapia con Captura Neutrónica en Boro (BNCT) para el tratamiento de cáncer indiferenciado o pobremente diferenciado de tiroides, melanoma y colon empleando las facilidades térmicas de los Reactores Nucleares RA-3 (Centro Atómico Ezeiza) y RA-6 (Centro Atómico Bariloche). Por último, se estudian también los mecanismos que están involucrados en el cáncer de endometrio.
– ¿Qué estudios se llevan a cabo en las otras dos divisiones?
– Las líneas de investigación que se desarrollan en la División Patología de la Radiación comprenden la realización de estudios traslacionales en modelos animales y estudios clínico-veterinarios, con el objetivo de optimizar la eficacia terapéutica y minimizar la radiotoxicidad asociada a la terapia de BNCT para distintas patologías (por ej. cáncer de cabeza y cuello) empleando diferentes espectros neutrónicos, con altas y bajas dosis, en los Reactores Nucleares RA-1 (CAC), RA-3 (CAE) y RA-6 (CAB).
La División Radiomicrobiología, por su parte, posee varias líneas de investigación básica y aplicada. Entre ellas, se encuentran estudios relacionados con la respuesta fisiológica, genética y bioquímica a radiación ultravioleta en diferentes modelos microbianos y rangos de longitudes de onda, el desarrollo de materiales nanoestructurados con fines antimicrobianos y estudios de biolixiviacion y biorremediación de minerales provenientes de minas ubicadas en el norte argentino. También podemos mencionar estudios sobre los efectos de la radiación solar y temperatura sobre diferentes parámetros en microorganismos relevantes a nivel ambiental, como las cianobacterias.
Con respecto a las líneas que abarcan Microbiología Ambiental Aplicada, se realizan colaboraciones para estudios microbiológicos de las instalaciones nucleares FACIRI, RA-6 y la Central Nuclear Embalse. Asimismo, se llevan a cabo tareas de monitoreo ambiental a nivel microbiológico para evaluar las posibles alteraciones producidas en arroyos que atraviesan el predio del Centro Atómico Ezeiza (CAE) en el marco del estudio de impacto ambiental requerido para la construcción y puesta en marcha del reactor nuclear multipropóstio RA-10, que se convertirá en un polo regional fundamental en la provisión de radioisótopos de uso médico y en tareas de investigación en temas nucleares.
Otra línea de la División consiste en la aplicación de detectores de trazas nucleares a la dosimetría de partículas cargadas, siendo una de sus aplicaciones la generación de autorradiografías neutrónicas para cuantificación de boro (10B) en matrices biológicas. También se han estudiado efectos de la radiación ultravioleta C en detectores de trazas poliméricos.
– Nos comentabas que además de las tareas que llevan adelante dentro de las tres divisiones que conforman el Departamento de Radiobiología, están trabajando en la creación del Laboratorio de Radiodosimetría Biológica, que es otro de los objetivos del área…
-Exactamente. Estamos trabajando en la creación de un laboratorio cuya finalidad es tener la capacidad de desarrollar estudios de radiodosimetría biológica (a través del uso de técnicas citogenéticas y marcadores bioquímicos) en individuos potencialmente expuestos a radiaciones ionizantes.
Dada la diversidad de líneas de trabajo y la amplia experiencia de nuestros investigadores, cabe destacar que el logro de los objetivos del Departamento se debe en parte a las colaboraciones nacionales e internacionales, como así también a la participación y colaboración en conjunto de las tres Divisiones en diferentes proyectos.
-Por último, ¿en qué otros proyectos se encuentran enfocados actualmente?
-A modo ilustrativo podemos mencionar que varios de nuestros investigadores, junto a profesionales de diversas Gerencias de CNEA participan en el grupo responsable y colaborador del Proyecto Nacional para la adquisición de un equipo trimodal Micro PET/SPECT/CT de última generación correspondiente al PME 2015. La tecnología de vanguardia que ofrece este equipo brindará a nivel nacional la ampliación de conocimientos en técnicas moleculares in vivo para la visualización y cuantificación de diversos procesos biológicos y fisiológicos en estudios en animales pequeños mediante la utilización de trazadores marcados con diferentes emisores.
A nivel internacional recientemente hemos sido aceptados, junto al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMYC) de la Universidad Nacional de Mar del Plata – CONICET, para participar en el proyecto ARCAL RLA 7025 (2020-2024) del OIEA para estudiar los efectos del cambio climático en moluscos costeros. Este proyecto incluye el desarrollo tecnológico necesario para la creación en nuestro Departamento del primer laboratorio de referencia nacional para la aplicación del método RBA (Receptor Binding Assay) dentro del marco del proyecto. La técnica RBA brindará una herramienta rápida y precisa, empleando técnicas nucleares para detectar en moluscos niveles perjudiciales de biotoxinas generadas por algas nocivas. El hecho de detectar y evaluar con rapidez la presencia de estas toxinas ofrece la posibilidad a las autoridades nacionales de adaptar su política pesquera para proteger a la fauna salvaje y los organismos marinos y evitar que peligrosas neurotoxinas penetren en la cadena alimentaria humana.
Marcela A. Garabalino es Licenciada en Biotecnología (UNQ), Especialista en Radioquímica y Aplicaciones Nucleares (UNSAM – Instituto Dan Beninson – CNEA), Doctora en Tecnología Nuclear (UNSAM – Instituto Dan Beninson – CNEA). Becada CNEA desde el año 2008-2012. Investigadora Principal en la División Patología de la Radiación del Departamento de Radiobiología 2012-2020. Jefa del Departamento Radiobiología desde el año 2020. Miembro del Comité Asesor del Proyecto de Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT)
