Javier Montenegro do CiQUS e Jaime Álvarez-Muñiz do IGFAE acadan cadansúa bolsa Synergy Grant do European Research Council

Os investigadores da USC Jaime Álvarez-Muñiz e Javier Montenegro acaban de ser distinguidos con cadansúa bolsa Synergy Grant do European Research Council, unha liña de financiamento coa que se fomenta a colaboración entre equipos investigadores de alto nivel en distintos países, permitíndolles combinar o seu coñecemento, experiencia e recursos para ampliar os límites das descubertas científicas. Á convocatoria 2025 das Synergy Grant presentáronse un total de 712 propostas, das cales só obtiveron financiamento 66, entre elas, os dous proxectos que se desenvolverán na USC.

Jaime Álvarez-Muñiz, pertencente ao Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), centro mixto da USC e da Xunta de Galicia, desenvolverá o proxecto HERON, un novo experimento de detección de neutrinos, as partículas máis fuxidías e enerxéticas do cosmos. Pola súa parte, Javier Montenegro, pertencente ao Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da USC (CiQUS), acometerá o proxecto CARAMEL, para desenvolver fármacos biotecnolóxicos impermeables que atravesen a membrana celular e alcancen a súa diana no interior das células. A concesión destas dúas bolsas engádese ás outras dúas Synergy Grant que na actualidade se están a desenvolver na USC no marco dos proxectos Well-Aging and the Tanycytic Control of Health (WATCH), de Rubén Nogueiras, no Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular e Enfermidades Crónicas da USC (CIMUS), e Single Molecular Devices by Atomic Manipulation (MolDAM), que Diego Peña Gil executa no CIQUS.

CARAMEL

O proxecto CARAMEL (Covalent Chaotropic Membrane Transport for Biotherapeutic Delivery), coordinado dende o CiQUS polo investigador Javier Montenegro, recibirá un financiamento total de 10 millóns de euros. O equipo fórmano tamén os investigadores Werner Nau (Construtor University, Alemaña), Paola Luciani (University of Bern, Suíza) e Oliver Hantschel (Philipps University of Marburg, Alemaña). Cada unha das catro institucións recibirá un financiamento aproximado de 2,5 millóns de euros para desenvolver esta investigación durante os próximos 6 anos.

O obxectivo do proxecto é abordar un dos retos pendentes da medicina: conseguir que fármacos biotecnolóxicos impermeables, como certos péptidos e proteínas, poidan atravesar a membrana celular para alcanzar a súa diana no interior das células. Esta capacidade é crucial para o desenvolvemento de novas terapias. CARAMEL explorará unha estratexia radicalmente nova, abandonando os principios de deseño clásicos. O proxecto centrarase nun mecanismo de transporte descuberto recentemente, baseado no fenómeno da caotropicidad, que desafía as suposicións establecidas sobre como deben funcionar os transportadores moleculares.

"Este financiamento recoñece o potencial dunha idea innovadora e a solidez dun equipo internacional. O noso obxectivo é explorar a fondo este novo mecanismo de transporte celular, o que podería sentar as bases para desenvolver terapias hoxe inviables", explica Javier Montenegro. "O mérito é compartido con todos os meus compañeiros do CiQUS, unha contorna que fomenta a creatividade e as novas ideas, e con todos os membros do noso grupo de investigación. Quixese destacar especialmente o labor fundamental da Dra. Irene Lostalé Seijo, quen supervisa toda a parte biolóxica que agora podemos realizar de forma rutineira". O enfoque do proxecto considérase revolucionario e ten o potencial de transformar os fundamentos da investigación en transporte de membrana.

Javier Montenegro doutorouse na Universidade de Santiago de Compostela e realizou estadías na Universidade de Cambridge, o Scripps Research Institute (EE.UU.) e a Universidade de Xenebra. Ao seu regreso incorporouse ao CiQUS, onde o seu traballo na fronteira entre a química orgánica sintética e a supramolecular aplicada á bioloxía foi recoñecido cunha Starting Grant do ERC (2015) para o proxecto DYNAP e, máis recentemente, con 2,5 millóns de euros unha axuda do EIC-Transition do Consello Europeo de Innovación para trasladar ao mercado a tecnoloxía TraffikGene. Actualmente, o investigador está adscrito ao programa Oportunius da Xunta de Galicia, orientado á retención de talento de primeiro nivel.

HERON

O proxecto HERON (Hybrid Elevated Radio Observatory for Neutrinos), que recibirá en total 14 millóns de euros, pretende abrir unha nova xanela á observación do Universo mediante a construción dun novo observatorio nunha zona montañosa na provincia arxentina de San Juan, preto dos Andes. Deste xeito, HERON será o instrumento máis sensible do mundo para a detección de neutrinos ultraenerxéticos. Ademais de Jaime Álvarez e o seu equipo no IGFAE, HERON reúne catro investigadores principais e os seus respectivos grupos. Coordina o proxecto a astrofísica Kumiko Kotera, do Institut d’Astrophysique de Paris, pertencente ao Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) de Francia, e conta tamén como investigadores principais con Stephanie Wissel (Pennsylvania State University, Estados Unidos) e Olivier Martineau, da Université Sorbonne de París.

A detección dos neutrinos é un dos principais retos da astrofísica. Son partículas elementais moi especiais e distintas ás demais, xa que non teñen carga eléctrica, a súa masa é ínfima e apenas interaccionan co resto da materia. Por isto poden atravesar galaxias, estrelas e planetas sen chocar con nada nin desintegrarse. Son coñecidas, deste xeito, como as “partículas pantasma”. En concreto, os neutrinos de enerxía ultra-alta proceden dalgúns dos fenómenos máis violentos do universo, como as explosións de estrelas, as colisións de estrelas de neutróns ou os chorros dos buracos negros. Crese que os neutrinos se producen nas súas fontes a partir das interaccións dos raios cósmicos, partículas cargadas que bombardean a Terra en todas as direccións, e que son detectadas en experimentos como o Observatorio Pierre Auger, tamén situado na Arxentina, e no que tamén participa o IGFAE. A detección e análise deste tipo de neutrinos podería ofrecer información moi importante sobre a orixe destes eventos extremos. Porén, para isto requírense detectores xigantes, capaces de observar grandes áreas onde poidan producirse interaccións de neutrinos, dado que o seu fluxo e a súa probabilidade de interacción son moi baixas.

Neste contexto, HERON está chamado a dar un paso máis, xa que terá unha sensibilidade entre 10 e 20 veces maior do que calquera experimento actual. O observatorio proxectado na Arxentina estará formado por unha rede de antenas situadas ao longo de 72 quilómetros, que observarán o breve destello de radio que os neutrinos poden producir cando impactan na codia terrestre, en especial aqueles cunha enerxía por riba de 1017 electrónvoltios (eV). As antenas de HERON operarán no rango de frecuencias de decenas a centos de megahertzs (MHz), semellantes ás da frecuencia modulada (FM), pero coa capacidade de detectar sinais extremadamente breves, de decenas de nanosegundos.

“Desde hai máis de 25 anos, o equipo de Física de Astropartículas do IGFAE está á vangarda no estudo da detección de raios cósmicos e neutrinos de enerxía ultra-alta, sendo pioneiro do desenvolvemento de modelos que describen como interaccionan os neutrinos tau dentro da Terra, como emerxen as partículas tau resultantes e producen fervenzas de partículas na atmosfera, e como estas fervenzas se desenvolven, xerando sinais de radio que poden detectarse con antenas desde varios quilómetros de distancia”, resume Jaime Álvarez-Muñiz.

Jaime Álvarez-Muñiz licenciouse en Física pola USC en 1994, e obtivo o seu doutoramento en física de astropartículas en 1999. Realizou estadías posdoutorais na universidade de Wisconsin-Madison e no Instituto de Investigación Bartol da Universidad de Delaware, nos Estados Unidos, antes de regresar á USC como investigador Ramón y Cajal en 2004. Catedrático dende 2023, a súa investigación céntrase na física de astropartículas, en concreto nos raios cósmicos de ultra-alta enerxía (UHECR) e os neutrinos, co obxectivo de identificar as fontes, a natureza e os mecanismos de aceleración destas partículas, froito dos fenómenos astrofísicos máis extremos. É membro da colaboración Pierre Auger, un observatorio de detección de raios cósmicos situado na Arxentina, codirixindo desde 2008 as tarefas de análise de neutrinos, e tamén participou en numerosas iniciativas experimentais para a utilización de ondas de radio na detección de partículas cósmicas de moi altas enerxías. Durante a súa carreira publicou preto de 200 artigos, supervisou sete teses de doutoramento, con outras tres en curso, e realizou máis de 50 presentacións en conferencias internacionais. Foi investigador principal de diversos estatais e rexionais, e coordina a área de investigación de Partículas Cósmicas e Física Fundamental no IGFAE.