Alessio Puggioli,  a PhD student under Prof. Marcos G. Suero and Prof. Feliu Maseras’ supervision, has successfully defended his thesis today entitled Late-Stage Construction of Chiral Centers via Catalytic Carbyne and Atomic Carbon Transfer.

The members of the evaluation committee have been Prof. Dr. Max M. Hansmann from Technische Universität Dortmund (Germany), Prof. Manuel Plaza Martinez from Universidad de Oviedo (Spain) and Dr. Maria Besora from Universitat Rovira i Virgili (Spain).

What is your thesis about?

My thesis explores methods for installing molecular chirality directly onto complex architectures, by passing the need for prior functional group manipulation.

What applications can your thesis have in the future?

I hope this work will help accelerate drug discovery and contribute to the development of next-generation therapeutics.

The thing that I like most about my thesis is….

That I could work with both an experimental and computational approach.

What ICIQ moment you’ll never forget?

Every day a new person joins the group.

What do you wish you had known at the beginning of your PhD?

What a PhD truly offers outside the academic environment.

What advice do you have for someone who’s starting their PhD now?

I think the only way to start a PhD is without overthinking it.

From your experience at ICIQ, what do you think we can improve?

Sometimes it is forgotten that this is, first and foremost, a research institute, and that PhD researchers are still students.

Have you ever been emotional over an experiment/simulation? Why?

Of course. The main goal of a PhD is learning how to enjoy this without stressing out.

Chemistry is fun because…

It tries to grasp the invisible

What is your favourite molecule?

Iodobenzoic acid, the first molecule used by everyone on their first day in our group.

If you were a piece of lab equipment, what would you be?

The fume hood — a second home for many years.

La entrada Congratulazioni Dr. Puggioli se publicó primero en ICIQ.

“Los hallazgos más importantes son sin duda los que abren nuevas preguntas, y este sienta las bases de nuevas líneas de investigación en el laboratorio”, dice Eva González-Suárez, jefa del grupo de Transformación y Metástasis del CNIO.

Ambos autores han vivido este estudio «con muchas ganas de aprender. Poco a poco, y tras compartir los resultados con colaboradores expertos, fuimos siendo conscientes de la relevancia del descubrimiento. Trabajar con expertos de áreas tan diversas como la reproducción y la neurociencia ha sido una experiencia muy gratificante que nos ha enseñado a pensar de forma creativa, a no temer salir de nuestra zona de experiencia”.

¿Cómo un grupo especializado en cáncer de mama acaba estudiando células inmunitarias cerebrales y fertilidad?

Llevamos mucho tiempo investigando el papel de la proteína RANK en el desarrollo y evolución de la mama, y su relación con el cáncer. Habíamos visto que RANK regula el desarrollo de la mama durante el embarazo y queríamos saber si también participa en el cambio del tejido mamario que tiene lugar en la pubertad. También se sabía que hay una relación entre la proteína RANK y las hormonas sexuales. En la menopausia, cuando bajan los niveles de estrógenos, aumenta la actividad de la proteína RANK en los huesos y eso influye en la aparición de la osteoporosis.

La relación con el cerebro y la fertilidad aparece en el contexto de estos estudios sobre RANK.

¿Cómo llegasteis a la conexión con el cerebro?

En uno de los experimentos suprimimos RANK en todo el organismo en un modelo de ratón hembra, y vimos que afectada la madurez sexual. Después desarrollamos otro modelo para eliminar RANK en etapas concretas del desarrollo; vimos que si lo quitábamos en la pubertad o en adultos también se veía afectada la fertilidad.

Estaba afectada la regulación de las hormonas sexuales: no había estrógenos, en las hembras, ni testosterona en los machos, hormonas que dirigen el desarrollo sexual. Desde ahí fuimos investigando el eje hipotalámico-hipofisario-gonadal, que regula la maduración sexual del organismo, en sentido inverso, desde los órganos sexuales hasta llegar al hipotálamo.

¿Cuándo entra en escena la microglía, las células inmunitarias cerebrales?

Observamos que, en el hipotálamo, la proteína RANK se expresa sobre todo en la microglía. Generamos entonces modelos animales en los que sólo se suprimía RANK en la microglía. Cuando la quitábamos desde el nivel embrionario, se retrasaba el desarrollo sexual y los adultos tenían problemas de fertilidad.

¿Cómo afecta la falta de RANK a la relación entre la microglía y las neuronas que liberan las hormonas de la maduración sexual?

Hemos observado que, cuando se elimina RANK de la microglía, esto repercute en las neuronas que producen la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), que controlan la aparición de la pubertad y la fertilidad. Hemos detectado que la microglía y las neuronas GnRH interaccionan en las terminaciones de estas neuronas; sin embargo, cuando se elimina RANK, la microglía cambia su forma y esta interacción disminuye.

¿Por qué es importante conocer que la microglía regula la función de las neuronas?

Hasta muy recientemente la investigación del cerebro estudiaba casi exclusivamente las neuronas. Ahora se está empezando a dar importancia a otras células cerebrales, como la microglía.

En el hipotálamo se regulan funciones esenciales para la supervivencia: el metabolismo, el sueño, el apetito, las emociones… Por eso es relevante conocer la activación de la microglía en esa zona, saber que está regulada por RANK y que, con esa activación, pueden modular la funcionalidad de sistemas o ejes neuronales.

¿Por qué estudiasteis a pacientes de hipogonadismo hipogonadotrófico congénito (HHC)?

Porque se sabía que su síndrome está relacionado con problemas en las neuronas productoras de hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), y estas neuronas están alteradas en nuestros modelos animales en que se elimina RANK. Se sabe que este síndrome puede estar causado por mutaciones genéticas diversas, y nosotros hallamos en las muestras humanas de pacientes mutaciones del gen RANK que no se conocían hasta ahora.

La entrada “Poco a poco tomamos conciencia de la relevancia del descubrimiento”. Cómo un grupo que investiga en cáncer de mama hace un hallazgo clave sobre fertilidad se publicó primero en CNIO.

La señal para que comience la pubertad se inicia en el cerebro. Concretamente en el hipotálamo, donde neuronas específicas liberan una hormona que activa la hipófisis, en la base del cráneo, que a su vez lanza otras hormonas que desencadenan la maduración de las gónadas –los ovarios o los testículos–. Este mecanismo, que culmina en un organismo fértil, es el eje hipotálamo-hipófiso-gonadal.

Una investigación del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) con modelos animales acaba de descubrir que en este sistema de regulación hormonal participan también dos elementos hasta ahora insospechados: la microglía, que son células defensivas del sistema nervioso, y la proteína RANK, que contribuye a la remodelación de los huesos y es esencial en el funcionamiento de las glándulas mamarias.

El trabajo se publica online en la revista Science el 12 de marzo de 2026. Está dirigido por Eva González-Suárez, jefa del Grupo de Transformación y Metástasis del CNIO, quien descubrió en 2010 el papel clave de RANK en el desarrollo del cáncer de mama. El primer autor es Alejandro Collado, investigador del mismo grupo y también autor de correspondencia.

Células inmunitarias para modular la fertilidad

El eje hipotálamo-hipófiso-gonadal regula muchos procesos relacionados con la reproducción. Sus principales protagonistas en el hipotálamo son las neuronas liberadoras de hormonas gonadotropinas (GnRH, en su acrónimo inglés), que controlan la aparición de la pubertad, el desarrollo de las gónadas y la fertilidad. Se sabía que las neuronas GnRH están moduladas por otras neuronas, pero no que las células inmunitarias pudieran influir en su funcionamiento.

Esa es la recién descubierta función de la microglía, células que eliminan posibles amenazas y moléculas inservibles en el sistema nervioso central. “El hecho de encontrar células que no son neuronas, sino células inmunitarias, regulando la fertilidad ya es importante”, destaca González-Suárez.

El estudio muestra que la microglía regula la función de las neuronas GnRH mediante la expresión de la proteína RANK.

Cuando el grupo del CNIO suprimió la expresión de la proteína RANK en modelos animales, la función reproductiva se distorsionó tanto en machos como en hembras. En los animales que nacían ya sin RANK, y en aquellos en que la proteína era eliminada antes de la pubertad, se observó una reducción de las hormonas sexuales y pérdida de funcionalidad de las gónadas conocida como hipogonadismo; estos animales no desarrollaron la pubertad. Cuando se eliminó RANK en ejemplares sexualmente maduros, los animales se volvieron infértiles en un mes.

Nuevas mutaciones para un síndrome humano

Para investigar la función de RANK en la fertilidad humana el equipo analizó muestras de pacientes con hipogonadismo hipogonadotrópico congénito, un síndrome raro asociado al retraso o ausencia de la pubertad, y a infertilidad. Se sabía que este síndrome está ocasionado por problemas en las neuronas GnRH, o en las moléculas que producen. La investigación identificó, en algunos pacientes, mutaciones en el gen que codifica la proteína RANK.

“Estos resultados muestran que RANK podría ser una diana terapéutica para las alteraciones endocrinas y los síndromes que afectan a la fertilidad, y también un gen candidato para el diagnóstico molecular del hipogonadismo hipogonadotrófico congénito”, escriben los autores.

González-Suárez subraya que “el papel de la microglía como regulador de la función de las neuronas ‘reproductoras’ es nuevo, y esa regulación asociada a RANK puede ocurrir en otros ejes, para otras funciones, como podrían ser el eje del apetito-saciedad, del estrés, etcétera”.

La importancia de la colaboración

Los autores quieren destacar la importancia de la colaboración interdisciplinar. “Mi tesis doctoral comenzó con la pregunta de si la proteína RANK cumplía alguna función en el desarrollo del tejido mamario, en la propia mama, durante la pubertad”, explica Collado. “Cuando vimos que teníamos que profundizar en temas de fertilidad, neuronas y células cerebrales, fuimos consultando a colegas de otros campos”.

Así es como han colaborado con Manuel Tena-Sempere, de la Universidad de Córdoba y el Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba (IMIBIC); Vincent Prevot, del Inserm (Instituto Nacional de la Salud y de la Investigación Médica francés); Rafael Fernández Chacón, del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS-CSIC), Hospital Universitario Virgen del Rocío/CSIC/Unviersidad de Sevilla, y Nelly Pitteleoud, del Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), en Lausana, Suiza.

“Hemos llegado a conclusiones que no podíamos prever y conocido técnicas y herramientas que ahora podremos aplicar a futuros estudios”, manifiesta Collado.

Entidades financiadoras:

Consejo Europeo de Investigación (ERC); Fundación «la Caixa», Comunidad Autónoma de Madrid; Ministerio de Ciencia e Innovación a través de la Agencia Estatal de Investigación, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Sobre el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)

El Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) es un centro público de investigación dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Es el mayor centro de investigación en cáncer en España y uno de los más importantes en Europa. Integra a medio millar de científicos y científicas, más el personal de apoyo, que trabajan para mejorar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.

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Researchers at ICN2 have developed a new system based on an innovative combination of advanced nanomaterials that enables more precise and stable measurements of gases such as ammonia. This technology could be significant in areas including industrial control, environmental monitoring, and clinical diagnostics.