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La Política de Financiamiento del NIBIB Apoya a Nuevos Investigadores

Wednesday, February 28, 2007

La Política de Financiamiento del NIBIB Apoya a Nuevos Investigadores: 28 de Febrero de 2007 La investigación biomédica se conduce mediante la innovación y la exploración. El apoyo a estas acciones es fundamental para poder asegurar un flujo continuo de propuestas novedosas que esclarezcan nuestro entendimiento de los sistemas biológicos, desde la actividad molecular hasta la terapéutica clínica.

El Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB por sus siglas en inglés) ofrece una oportunidad única de financiamiento, mediante las becas tradicionales de investigación (R01), a los investigadores que nunca han recibido apoyo de investigación por parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH por sus siglas en inglés). Estas becas multianuales son el mecanismo, original y más usado, de becas en el NIH. A través de la política de financiamiento a nuevos investigadores del NIBIB, se identifican las solicitudes de investigadores nuevos en el NIH, y se otorga financiamiento automático a aquellos cuyas puntuaciones caen dentro de los 5 puntos porcentuales de la línea de pago del NIBIB en un año fiscal determinado. En el Año Fiscal 2006, casi una tercera parte de los investigadores financiados por el NIBIB con becas tradicionales de investigación (R01), eran investigadores nuevos en el NIH.

Las reglas de financiamiento son para solicitudes R01 no anunciadas o para aquellas enviadas en respuesta a un anuncio de programa. Recientemente, las concesiones a nuevos investigadores fueron renombradas en honor a Edward C. Nagy, uno de los ejes centrales en la creación del NIBIB. Al momento de su muerte en el año 2006, Nagy era Director Ejecutivo de la Academia de Investigación en Radiología.

Además del pago diferencial, los nuevos investigadores pueden recibir financiamiento a través de un mecanismo de pago selecto que permite a empleados del NIBIB financiar solicitudes, particularmente relevantes y convincentes, por arriba de la línea de pago.

Recibir una beca R01 puede literalmente cambiar la vida de un investigador. Los siguientes tres nuevos investigadores muestran un espíritu pionero, colaboraciones con colegas, y el deso de superar obstáculos técnicos para impulsar la investigación biomédica.

Varillas de control flexible se extienden hacia el borde del escáner, permitiendo que la aguja gire y se mueva mientras se coloca la próstata en el isocentro del escáner. La imagen y la aplicación dirigida se proyecta en la pantalla en la sala de escaneo. Cortesía del Dr. Gabor Fichtinger, Universidad de Johns Hopkins.

Varillas de control flexible se extienden hacia el borde del escáner, permitiendo que la aguja gire y se mueva mientras se coloca la próstata en el isocentro del escáner. La imagen y la aplicación dirigida se proyecta en la pantalla en la sala de escaneo. Cortesía del Dr. Gabor Fichtinger, Universidad de Johns Hopkins.

Una Mudanza por Amor y por la Medicina

Un anuncio, una novia, y un poco de suerte, colocaron a Gabor Fichtinger en su camino hacia la ingeniería médica. Actualmente Profesor Asociado de Investigación en la Universidad de Johns Hopkins, Fichtinger tiene grados de bachillerato y maestría en ingeniería eléctrica, y un doctorado en ciencias computacionales de la Universidad Técnica de Budapest, pero nunca fue feliz en esas disciplinas.

En 1993, para estar cerca de su novia – ahora su esposa – Fichtinger se mudó a Washington, D.C., proveniente de Austin, Texas, donde trabajaba como investigador post-doctoral (“post-doc”) en el Centro de Computación de Alto Rendimiento de la Universidad de Texas. Encontró un anuncio en el periódico, The Washington Post, que solicitaba a un experto en diseño gráfico computacional, para un equipo de “navegación” quirúrgica, trabajando en radio-cirugía estereotáctica en la Universidad de George Washington (GWU por sus siglas en inglés). Fichtinger trabajó en sistemas de radioterapia y radiología interventiva computarizada, en la División de Radio-Oncología y en el Departamento de Radiología de la Universidad de George Washington. Esta oportunidad en GWU ayudó a que Fichtinger encontrara su “camino a casa, hacia la ingeniería médica”.

Antes de comenzar a trabajar en la Universidad de Johns Hopkins en 1999, Fichtinger trabajó también en la industria de aparatos médicos, desarrollando sistemas de planificación de radio-terapias computarizadas. “Yo pienso que la mayoría de la gente se queda estancada en una sola disciplina durante toda su vida. Yo tuve la suerte de poder cambiar de rumbo muchas veces, siempre añadiendo algo nuevo a lo que antes fui”, afirma Fichtinger.

El enfoque actual de este investigador de 45 años de edad está en la cirugía computacional integrada. Gracias a una beca R01, el equipo de ingenieros de Fichtinger ha podido colaborar, con médicos del Instituto Nacional del Cáncer, en el desarrollo de un sistema robótico para biopsia de próstata en equipos de imágenes por resonancia magnética (MRI). Se espera que para el año 2025 el número de casos de cáncer de próstata alcance unos 500,000 por año, cuando la mayoría de los “baby boomers” alcance los 75 años de edad. Fichtinger eligió esta área porque pensó que podría tener un impacto positivo en la vida de las personas. Fichtinger afirma que “una mejoría modesta del 5% en biopsias de cáncer de próstata, podría salvar al año la vida de decenas de miles de personas”.

El hecho de competir y recibir la beca R01 del NIBIB en el 2003 ha hecho toda la diferencia para Fichtinger en su vida como investigador. Fichtinger comenta que “la beca R01 es como un boleto al mundo de los adultos. Tu nombre circula. Te invitan a conferencias y te piden participar en grupos editoriales. De repente tienes una carta en las manos. Es la línea divisoria entre el anonimato y el ser alguien destacado en tu campo”.

Uno de los aspectos más importantes en las actividades académicas de Fichtinger es observar cómo los estudiantes graduados conciben, desarrollan, y comunican sus ideas. “Un buen equipo lo es todo. Para los estudiantes es invaluable poder hablar con diferentes expertos. Mis estudiantes serán los dueños de nuevos métodos y técnicas del futuro”.

Gabor Fichtinger está haciendo sus sueños realidad, pero él mismo dice que “para realizar tus sueños debes tener los medios. No hay nada que sustituya una beca R01”.

Los diferentes colores en este microchip para separación molecular de nanofluidos anisotrópicos se derivan de las diferentes estructuras a micro escala del chip. Los agujeros alrededor del chip se utilizan para producir un campo eléctrico e inyectar muestras biomoleculares dentro del aparato para su separación. Cortesía del Dr. Jongyoon Han, Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Sacando Ideas Brillantes de Estudiantes Brillantes

Cuando Jongyoon Han llegó a la Universidad de Cornell como estudiante graduado en física aplicada, no estaba interesado en biofísica e ingeniería. Su director de tesis doctoral, Harold Craighead, alentó a Han a probar este nuevo campo, a pesar de su vacilación inicial. El pequeño empujón dio resultados puesto que Han fue pionero con su innovador “laboratorio en un chip”, el cual puede separar grandes cantidades de ADN en cuestión de minutos, en vez de horas como requiere la tecnología convencional. “Al final, todo funcionó de maravilla, y fui capaz de hacer una contribución importante, tanto en física como en bioingeniería, gracias a la ayuda y orientación de Craighead”, dice Han, quien recibió sus grados de bachillerato y maestría en ciencias en el departamento de física de la Universidad Nacional de Seúl en Corea.

El ejemplo orientador de Craighead dejó una fuerte impresión en Han, ahora Profesor Asociado “Karl Van Tassel” en Ingeniería Eléctrica y profesor asociado de ingeniería biológica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. “Me encanta interactuar frecuentemente con mis estudiantes e investigadores post-doc, en reuniones uno a uno, donde nos mantenemos al tanto de nuestros éxitos y fracasos, así como de nuevas ideas y caminos a seguir”, explica Han. “Muchas ideas buenas salieron de discusiones que tuve con gente en mi grupo, y disfruto ese proceso”.

La beca R01 de Han para desarrollar herramientas de “nanofluido” para separación de muestras proteomicas ha ayudado a Han no sólo a desarrollar otra herramienta innovadora para clasificar y separar muestras biológicas, sino que le ha dado también el tiempo necesario para impulsar a sus estudiantes. “El período de tiempo de la beca, de 4 a 5 años, me permite reclutar muchos estudiantes brillantes y ayudarlos a madurar de manera que ellos también puedan hacer un gran impacto”, comenta Han. “Es más divertido enseñar a estudiantes porque puedes verlos crecer”.

La investigación de “nanofluidos” de Han está lejos de su tesis en la Universidad Nacional de Seúl – un estudio experimental en ciencia de superficie del sistema Si/Au, utilizando un Microscopio de Escaneo de Túnel. Han dice que “a veces se necesita ánimo y un poco de coraje para dar el salto a un campo nuevo. Yo pienso que al final fui capaz de dar el salto gracias a que siempre me interesó la nano-ciencia y los fenómenos a pequeña escala, y la biología es un ejemplo perfecto de nano-tecnología en funcionamiento”.

Las imágenes por resonancia magnética (MRI) tienen la capacidad de brindar información, estructural y fisiológica, que es más sensible a cambios degenerativos tempranos en el cartílago. Un examen rápido de MRI para osteoartritis (OA) podría incluir: A) Mapeo T2 para calcular la cantidad de colágeno en el cartílago, y B) imagen médica de sodio para calcular el contenido de glicosaminoglicano, un componente importante del tejido conectivo. Estas medidas fisiológicas deben ser más sensibles a cambios tempranos de OA que la sola información estructural. Cortesía del Dr. Garry Gold, Universidad de Stanford.

Las imágenes por resonancia magnética (MRI) tienen la capacidad de brindar información, estructural y fisiológica, que es más sensible a cambios degenerativos tempranos en el cartílago. Un examen rápido de MRI para osteoartritis (OA) podría incluir: A) Mapeo T2 para calcular la cantidad de colágeno en el cartílago, y B) imagen médica de sodio para calcular el contenido de glicosaminoglicano, un componente importante del tejido conectivo. Estas medidas fisiológicas deben ser más sensibles a cambios tempranos de OA que la sola información estructural. Cortesía del Dr. Garry Gold, Universidad de Stanford.

Una Mejor Medicina Clínica Se Basa En Una Ciencia Sólida

A Garry Gold, antiguo maratonista y radiólogo graduado de la Universidad de Stanford, le gusta probar la investigación de primera mano. Hace algunos años, debido al dolor e inflamación en una rodilla previamente lastimada, Gold se vio forzado a dejar de correr. Estudios de resonancia magnética (MRI) revelaron un defecto de cartílago. Repararlo implicó remover un pedazo pequeño de cartílago, hacerlo crecer en un molde de colágeno, y reinsertar el implante en el área dañada. Aunque no todavía libre de dolor, Gold puede andar en bicicleta, nadar, y caminar. Para monitorear el progreso de su implante, de cuando en cuando Gold se observa su rodilla con imágenes de resonancia magnética.

El interés entusiasta de Gold de mejorar la ciencia detrás de las aplicaciones clínicas lo ha hecho ganador de dos becas R01. Mientras trabajaba en la Iniciativa de Osteoartritis, apoyada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), Gold pensó mucho en el componente relacionado a imágenes del protocolo de investigación. Los investigadores utilizaban la resonancia magnética para obtener imágenes de las articulaciones, pero estos exámenes requerían más de una hora. “Estaba claro que los tiempos requeridos para estos exámenes no permitían más que estudios morfológicos [estructurales] de la rodilla”, comenta Gold, profesor asociado de radiología en Stanford. “Si logramos tomar estas imágenes más rápidamente, tendremos entonces tiempo para ver otras cosas como la masa de colágeno”.

Su primera beca R01 incluye desarrollar un método rápido de imágenes de osteoartritis para detectar a tiempo cambios en el cartílago utilizando resonancia magnética. Este nuevo método de Gold ha reducido el tiempo del examen estructural de 30 minutos a unos 5 minutos. “Ahora podemos dedicar los otros 25 minutos a observar la fisiología del cartílago”, explica Gold. Un examen que combine ambos aspectos “brindará mayor información acerca de los cambios tempranos en el cartílago”, dice Gold.

Para su segunda beca R01, Gold está desarrollando resonancia magnética en tiempo real y un modelo tridimensional del dolor patelofemoral, una condición de la rodilla que se manifiesta en personas jóvenes y activas. El tratamiento de esta condición es casi siempre de atinarle o no (“hit-or-miss”), ya que no está muy claro qué causa el dolor.

Para entender mejor cómo empieza el dolor patelofemoral, Gold y su equipo construyeron una plataforma en donde un paciente se agacha y un aparato de resonancia magnética graba la posición de los huesos de la rodilla durante el movimiento. El movimiento del músculo se graba por medio de electrodos superficiales en siete músculos que cruzan la rodilla. Un modelo de computadora utiliza la información de la resonancia magnética y del movimiento del músculo para calcular la tensión de cartílago. Estos modelos se podrían utilizar para determinar estrategias de rehabilitación específicas e individuales.

“El haber obtenido la beca R01 definitivamente impactó mi vida en muchos aspectos”, dice Gold. La beca le permitió a Gold co-dirigir a estudiantes de los programas doctorales de ingeniería e imagen médica, así como influir en los proyectos en los que trabajan. “Antes, acudía a mis colegas de ingeniería y quizá se interesaban o no en lo que yo les presentaba”, comenta Gold. “Con la beca, puedo pagar a un estudiante o un investigador post-doctoral (post-doc), de manera que [la beca] abre la puerta hacia la investigación básica”.

Gold también menciona que el recibir las becas le ha ayudado a obtener titularidad. “En Stanford, las expectativas son muy altas, y es uno de esos temas, que no se comentan, que si estás por obtener titularidad necesitas financiamiento gubernamental a través de arbitraje o revisión por pares”.

Para un médico, el prestigio llega con una beca R01. “Te separa de alguien que trabaja en un centro clínico, que puede que tenga buenas ideas pero no cuenta con financiamiento”, dice Gold.

Gold, quien obtuvo sus grados de bachillerato y maestría en ingeniería eléctrica en la Universidad de Stanford, ha estado siempre interesado en arreglar cosas. Después de Stanford, Gold trabajó en la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, pero el enfoque clínico del programa no satisfacía el interés tecnológico de Gold. Durante un permiso de trabajo, Gold regresó a Stanford a trabajar en su maestría con Albert Macovski, un pionero en sistemas computarizados de imagen médica. La experiencia en el laboratorio de Macovski, quien tenía un lector propio de imágenes de resonancia magnética, llevó a Gold a solicitar un puesto en la Escuela de Medicina de Stanford y a continuar su investigación en resonancia magnética. Durante su residencia en radiología en Stanford, y como becario de investigación en la Universidad de California en San Diego, Gold se enfocó en el uso de resonancia magnética (MRI) para estudiar los huesos y las articulaciones.

Gracias a sus contactos con NIH, sus proyectos de ingeniería, y su capacidad de apoyar estudiantes, el investigador médico Garry Gold dice que tiene todos los medios para alcanzar una de sus metas en la vida – “impulsar la ciencia”.

Definición de Investigador Novel – Para fines de revisión y financiamiento, los solicitantes se consideran investigadores noveles si no han sido antes investigador principal en un proyecto de investigación apoyado por el Servicio de Salud Pública, exceptuando una beca pequeña (R03), un Premio al Mejoramiento en la Investigación Académica (R15), una beca en exploración y desarrollo (R21), o ciertos premios en desarrollo de carreras de investigación guiada para personas al inicio de su carrera en investigación (K01, K08, K22, K23, K25, y K99/R00). Ganadores actuales o anteriores de premios a Científicos Independientes y otras carreras no-guiadas (K02, K04, K05, K24, y K26) no se consideran investigadores noveles.

Dr. Gabor FichtingerUniversidad Johns Hopkins

Dr. Gabor Fichtinger
Universidad Johns Hopkins

Jongyoon Han, Ph.D.Instituto Tecnológico de Massachusetts

Jongyoon Han, Ph.D.
Instituto Tecnológico de Massachusetts

Garry Gold, M.D.Universidad de Stanford

Garry Gold, M.D.
Universidad de Stanford