El Instituto Biofisika inaugura un microscopio electrónico que catapultará la biociencia y la biomedicina vascas

El Thermo Fisher Titan Krios G4 de Leioa se encuentra sobre un bloque de hormigón que a su vez descansa sobre una plancha de ese mismo material anclada a la roca madre y aislada del resto del edificio. «El armario está diseñado para protegerlo de vibraciones y mantenerlo a temperatura estable. Y la sala también está diseñada para que la temperatura no varíe más de medio grado y para que no se le transmita ninguna vibración. Las especificaciones técnicas son más rigurosas que la de un quirófano e incluso que las de una sala blanca», indica Ubarretxena. Todo para que las moléculas no salgan movidas en las fotos.

La sede del Instituto de Biofisika, inaugurada en 2016, se planificó para acoger un instrumento que no puede ponerse en cualquier sitio. Fue el bioquímico Félix Goñi, fundador del Instituto Biofisika, quien reservó sobre el papel una zona para un equipamiento así. «Tuvo la visión de dejar espacio para una sala que pudiese alojar un microscopio de alta resolución. No necesariamente un criomicroscopio electrónico como este. Entonces, se pensaba más en un microscopio de fuerza atómica», recuerda el director del centro y profesor Ikerbasque. A partir de la infraestructura básica -un espacio vacío en mitad del edificio con una plancha de hormigón anclada a la roca-, se han habilitado ahora la sala del aparato y otras dependencias. En total, un millón de euros entre obras y equipo auxiliar.

«Un microscopio electrónico utiliza electrones para estudiar la estructura de la materia. Los electrones se generan en la parte superior y se aceleran en un campo eléctrico de 300.000 voltios. Cogen una velocidad cercana a la de la luz, impactan en la muestra y la traspasan. En la parte inferior, una cámara saca la foto de la muestra», explica Ubarretxena. El interior del aparato, que pesa más de 2 toneladas, está en vacío porque, si no, los electrones interaccionarían con el aire. Eso obliga, a su vez, a congelar la muestra líquida. «Si la metiésemos sin más en el microscopio, como hay vacío, se evaporaría».

El equipo se encuentra en la planta -1 del Instituto Biofisika, encima de una esquina del aparcamiento. Como está aislado de la estructura del edificio, el tráfico de coches no provoca en sí ninguna vibración en él, pero se ha bloqueado una plaza de estacionamiento debajo porque «un metal moviéndose genera campo electromagnético» y perturbaría su funcionamiento. En el aparcamiento, una puerta da acceso a los cimientos del microscopio; otra, a un laboratorio de preparación de muestras; y una tercera, a equipo auxiliar. Además, en una pequeña dependencia se guardan las cajas de embalaje del microscopio, cuyo mantenimiento, una vez que venza la garantía de cinco años, costará cerca de 250.000 euros anuales.

«La apuesta por este equipamiento forma parte de una ambiciosa iniciativa del Departamento de Educación para importar a Euskadi tecnologías disruptivas, tecnologías que hagan dar un salto de calidad importante a nuestra ciencia», destaca Ubarretxena. Ahora el Instituto de Biofisika dispone de tres expertos en el manejo del equipo y de un ingeniero informático. «Un microscopio como este genera al día del orden de 10 a 20 terabytes de imágenes, que hay que guardar, procesar...». Determinar la estructura de una molécula exige dos días de recolección de datos. Después, a partir de cientos de miles de fotos de una molécula congelada en diferentes orientaciones, los científicos pueden establecer su modelo 3D.

«Para hacer todo eso, necesitas bioquímicos que aíslen y purifiquen las moléculas, ingenieros que manejen el microscopio, y bioquímicos y biofísicos que procesen los datos». Hay unos doscientos criomicroscopios electrónicos en el mundo y en Europa, solo seis o siete tan sofisticados como el de Leioa. Ningún otro en España. «Pone a Euskadi en el mapa europeo de grandes infraestructuras de este tipo. Trabajaremos para centros de investigación y empresas. Por ejemplo, una biotecnológica o una farmacéutica alemana nos mandará sus muestras en nitrógeno líquido, nosotros las meteremos en el microscopio y luego ellos analizarán los datos desde Alemania», resume el director del Instituto Biofisika.

Un equipamiento de estas características tiene «un gran impacto» en la investigación básica y la industria biotecnológica. «Los anticuerpos contra la proteína S del coronavirus se han mejorado porque se han determinado estructuras de anticuerpos unidos a esa proteína y eso ha permitido saber qué cambios hacer para que su afinidad sea mayor», explica Ubarretxena. El biofísico vasco recuerda que la revista 'Science' concluyó en su día que, si, a diferencia de Alemania y Estados Unidos, Francia no había conseguido su propia vacuna contra el coronavirus, era , entre otras cosas, porque no tiene suficientes criomicroscopios.