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Investigación

Arbovirus and imported viral diseases

Líneas de investigación

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Arbovirus y Enfermedades víricas importadas

​El laboratorio de Arbovirus y Enfermedades Víricas Importadas (AEVI) del CNM desarrolla su trabajo dentro de la línea de investigación “Virus emergentes transmitidos por vector y/o reservorio, de importancia en salud pública”, que se sustenta en las áreas de epidemiología molecular, desarrollo metodológico, detección en vectores y reservorios y, otros aspectos relacionados con estas zoonosis con una aplicación clara hacia la investigación, prevención, preparación, control y respuesta a las amenazas o brotes causados por  estos virus.
Arbovirus como Dengue, Chikungunya o Zika son virus endémicos en todo el cordón tropical/sub-tropical del planeta en continua expansión a latitudes más lejanas debido al calentamiento global y a la dispersión y colonización de nuevos hábitats llevada a cabo por sus vectores artrópodos y son transportados a otras zonas del planeta a través de pacientes virémicos por lo que si, como ocurre en España, se cuenta con vectores transmisores establecidos, se puede propiciar el establecimiento de circulación autóctona. Además de estos virus exóticos, en España circulan endémicamente los arbovirus Toscana, West Nile y el virus de la Fiebre hemorrágica de Crimea-Congo, entre otros.
La OMS elaboró un listado en 2019 con las 10 amenazas para la Salud Global que consideraron más importantes, entre las que se  encuentran los virus Dengue, Ébola y Zika. El principal temor es que la falta de preparación cause una epidemia. Además, algunos de estos virus como Dengue y Chikungunya son considerados también “Enfermedades Tropicales Desatendidas” que ponen en peligro la salud de muchas personas en países empobrecidos sin que se estudien con los recursos necesarios.


La importancia para la salud pública de estos patógenos, y la necesidad de prepararse frente a ellos, se refleja también en la lista de actividades prioritarias de investigación y desarrollo de la OMS que actualmente incluye, entre otros, el Ébola, el virus de la Fiebre Hemorrágica de Crimea Congo, el virus de Zika y la enfermedad por el virus de Nipah,  debido a la amenaza que suponen para la Salud Pública por su potencial epidémico o porque no hay medidas de control suficientes. Además del peligro real que representan en zonas endémicas, algunos de los virus mencionados (Ébola, Zika, West Nile, Crimea-Congo y Dengue) han supuesto, y continúan siendo, una amenaza para nuestro país habiendo producido casos esporádicos o brotes localizados de infección autóctona. El riesgo para España de las enfermedades transmitidas por vectores está aumentando de manera muy clara como se ha podido observar en los últimos años, y la previsión es que siga aumentando.
Todos estos virus son virus zoonóticos emergentes y nuestro grupo de investigación lleva décadas trabajando en diferentes aspectos en relación con estos patógenos. El riesgo de emergencia y expansión de estos virus se basa de sus ciclos complejos de transmisión, por lo que nuestros estudios se basan tanto en el ser humano, como en los reservorios y los vectores que los transmiten. De esta base, parten transversalmente las líneas de actuación que van enfocadas a estudios de epidemiología molecular, desarrollo metodológico, detección de virus en vectores y hospedadores, caracterización de los mismos y estudios de competencia vectorial, con una aplicación dirigida hacia la investigación, prevención y respuesta a las amenazas o brotes causados por estos virus. El trabajo que desarrollamos se articula en torno a 3 objetivos principales:

Objetivo 1. Búsqueda y caracterización de virus emergentes en vectores y/o reservorios. Se lleva a cabo mediante herramientas moleculares incluyendo las nuevas estrategias de NGS, de virus emergentes en vectores y reservorios. De los virus detectados se realiza una caracterización molecular y serológica, llevando a cabo estudios de epidemiología molecular y de relaciones genéticas y antigénicas con virus relacionados.

Objetivo 2. Desarrollo metodológico para detección, identificación y caracterización de virus emergentes. Los métodos desarrollados pueden transferirse al SNS, explotarse comercialmente y/o utilizarse en la Cartera de Servicios del CNM. Estos desarrollos moleculares, y/o serológicos, refuerzan al CNM en su papel como Laboratorio Nacional de Referencia de Zoonosis, con un aporte de herramientas útiles y necesarias para la detección y caracterización de estos agentes. De igual forma, el desarrollo de herramientas tipo flujo lateral, las denominadas “Point Of Care” es una de las necesidades que pretendemos dar solución.

Objetivo 3. Eco-epidemiología de viriasis emergentes.  Debido a los complejos ciclos biológicos de los arbovirus, el estudio de las especies de vectores implicados en nuestro país, así como el origen y evolución de los agentes circulantes, es crucial a la hora de entenderlos y responder a las amenazas que generan. Para ello estudiamos la presencia de estos virus tanto en muestras humanas como de vectores y posibles hospedadores, lo que nos permite, con un enfoque de “Una Salud”, entender los mecanismos que controlan su circulación y que puedan estar implicados en su patogenicidad.

Proyectos de investigación

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​Concesión del Proyecto de la Convocatoria 2019 de RETOS-COLABORACIÓN: Desarrollo de kits diagnósticos mediante PCR multiplex en tiempo real en formato líquido y gelificado para la detección de enfermedades víricas y sepsis. RTC2019-007023-1 / MPY 292/20. IPs: Inmaculada Casas y Giovanni Fedele. 2020-2023. 442.653 €. Investigadoras colaboradoras: Mª Paz Sánchez-Seco, Ana Vázquez, Anabel Negredo.

 

Título del Proyecto: VIRUS DE LA FIEBRE HEMORRÁGICA DE CRIMEA-CONGO EN ESPAÑA: PAPEL DE LAS AVES MIGRATORIAS Y GARRAPATAS EN LA DIVERSIDAD VIRAL Y SUS EFECTOS EN LAS PRESENTACIONES CLÍNICAS EN EL HOMBRE
Entidad financiadora: ISCIII.     Expediente: PI21CIII/0001    Centro: CNM
Duración desde: 01/01/2022        hasta: 31/12/2024    
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco        Financiación: 171.190,84 €

Título del Proyecto: Development of New Technologies to Track Emerging Infectious Threats in Wildlife and the Environment (NEXTHREAT)
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación. RETOS. PLAN ESTATAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA Y DE INNOVACIÓN 2017-2020.     Expediente: PLEC2021- 007968.    Centro: ISCIII
Duración desde: 20/12/2021        hasta:     20/12/2024
Investigador principal: Ana Vázquez         Financiación: 301.191 €

Título del Proyecto: Measuring the real impact of West Nile virus infection in Spain
Entidad financiadora: Convocatoria Intramural de Proyectos de Investigación 2022 pertenecientes a CIBERESP.   Expediente: ESP22PI05/2022  Centro: ISCIII
Duración desde: 01/05/2022        hasta:     01/05/2024
Investigador principal: Ana Vázquez         Financiación: 48.000 €

Título del Proyecto: Microsoft Premonition
Entidad financiadora: ISCIII.   Expediente: MPY241-22   Centro: ISCIII
Duración desde: 01/07/2022        hasta:     30/06/2024
Investigador principal: Ana Vázquez         Financiación: 160.000 €

Título del Proyecto: CIBER (Centro de Investigación Biomédica En Red) de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC). CB21/13/00110.
Entidad financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Centro: CNM, ISCIII
Duración desde: 01/01/2022        hasta:     
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco        Financiación: 60.000 €/año

Título del Proyecto: Acción Estratégica Monkeypox
Entidad financiadora: CIBER (Centro de Investigación Biomédica En Red) de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC). Instituto de Salud Carlos III. Centro: Multicéntrico
Duración desde: 01/09/2022        hasta: 15/04/2023    
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco        Financiación: 214.000 €

Título del Proyecto: INVESTIGACION Y VIGILANCIA INTEGRADA DE LOS ARBOVIRUS EMERGENTES WEST NILE, TOSCANA Y DENGUE EN ALGUNAS ZONAS DE ESPAÑA
Entidad financiadora: ISCIII         Expediente: PI19CIII/00014    Centro: ISCIII
Duración desde: 01/01/2020        hasta:     01/01/2022
Investigador principal: Ana Vázquez        Financiación: 122.000 €

Título del Proyecto: RED TEMÁTICA DE INVESTIGACIÓN COOPERATIVA EN ENFERMEDADES TROPICALES
Entidad financiadora: ISCIII    Expediente: RD16CIII/0003/0003.  Centro: ISCIII
Duración desde: 2017        hasta:     2021
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco        Financiación: 195.000 €

Título del Proyecto: INVESTIGACIÓN APLICADA AL DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE LOS VIRUS ZIKA, DENGUE Y CHIKUNGUNYA
Entidad financiadora: ISCIII         Expediente: PI16CIII/00037   Centro: ISCIII
Duración desde: 01/01/2017        hasta:     31/12/2020 (Incluida prórroga de un año)
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco        Financiación: 145.000 €

Título del Proyecto: SHARP: Strengthened International HeAlth Regulations and Preparedness in the EU
Entidad financiadora: UE        Centro: ISCIII
Duración desde: 01/10/2019        hasta:     01/10/2020
Investigador principal: Mª Paz Sánchez-Seco    Financiación: 22.000 €

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Evaluation of onchocerciasis seroprevalence in Bioko Island (Equatorial Guinea) after years of disease control programmes.

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Toll-like receptors in acute kidney injury

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Acebo P, Herranz C, Bernal-Espenberger L, Gómez-Sanz A, Terron MC, Luque D and Amblar M. Microorganisms. 2021; 9:1883.

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The role of methionine synthases in fungal metabolism and virulence

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Saezia sanguinis gen. nov., sp. nov., a Betaproteobacteria member of order Burkholderiales, isolated from human blood

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Changes in protein expression after treatment with Ancylostoma caninum excretory/secretory products in a mouse model of colitis.

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Senescent accelerated prone 8 (SAMP8) mice as a model of age dependent neuroinflammation

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Reactive oxygen species production is a major factor directing the post-antibiotic effect of fluoroquinolones in Streptococcus pneumoniae

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Detection of Broadly Neutralizing Activity within the First Months of HIV-1 Infection

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Bridging chromosomal architecture and pathophysiology of Streptococcus pneumoniae

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Definition of the viral targets of protective HIV-1-specific T cell responses

Mothe B, Llano A, Ibarrondo J, Daniels M, Miranda C, Zamarreno J, Bach V, Zuniga R, Perez-Alvarez S, Berger CT, Puertas MC, Martinez-Picado J, Rolland M, Farfan M, Szinger JJ, Hildebrand WH, Yang OO, Sanchez-Merino V, Brumme CJ, Brumme ZL, Heckerman D, Allen TM, Mullins JI, Gomez G, Goulder PJ, Walker BD, Gatell JM, Clotet B, Korber BT, Sanchez J, Brander C; J Transl Med. 2011 Dec 7;9:208

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Villalón P, Valdezate S, Medina-Pascual MJ, Carrasco G, Vindel A, Saez-Nieto JA. Epidemiology of the Acinetobacter-derived cephalosporinase, carbapenem-hydrolysing oxacillinase and metallo-beta-lactamase genes, and of common insertion sequences, in epidemic clones of Acinetobacter baumannii from Spain. J Antimicrob Chemother. 2013;68(3):550-3.

PUBMED DOI

Altered Marginal Zone and innate-like B cells in aged SAMP8 mice with defective IgG1 responses

Cortegano, I., Rodriguez, M., Martin, I., Prado, C., Ruiz, C., Hortigüela, R., Alia, M., Vilar, M., Mira, H., Cano, E., de Andrés, B., and Gaspar, ML. Cell death & disease (2017) 8, e3000

PUBMED DOI

Reactive oxygen species contribute to the bactericidal effects of the fluoroquinolone moxifloxacin in Streptococcus pneumoniae

Ferrándiz MJ, Martín-Galiano AJ, Arnanz C, Zimmerman T, de la Campa AG. Antimicrob Agents Chemother. 60:409-417 (2016).

PUBMED DOI

Glycosylation of gp41 of simian immunodeficiency virus shields epitopes that can be targets for neutralizing antibodies

Yuste E, Bixby J, Lifson J, Sato S, Johnson W, Desrosiers R*. 2008. J Virol 82:12472-86.

PUBMED DOI

The fluoroquinolone levofloxacin triggers the transcriptional activation of iron transport genes that contribute to cell death in Streptococcus pneumoniae.

Ferrándiz MJ, de la Campa AG. Antimicrob Agents Chemother. 58:247-257 (2014)

PUBMED DOI

The formation of titan cells in Cryptococcus neoformans depends on the mouse strain and correlates with induction of Th2-type responses

García-Barbazán, I., Trevijano-Contador, N., Rueda, C., de Andrés, B., Pérez-Tavárez, R., Herrero-Fernández, I., Gaspar ML., and Zaragoza, O. Cellular Microbiology (2015) 18:111-124

PUBMED DOI

Simian immunodeficiency virus engrafted with human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-specific epitopes: replication, neutralization, and survey of HIV-1-positive plasma

Yuste E, Sanford HB, Carmody J, Bixby J, Little S, Zwick MB, Greenough T, Burton DR, Richman DD, Desrosiers RC, Johnson WE*. 2006. J Virol 80:3030-41.

PUBMED DOI

List of staff

Información adicional

Our objectives are research into well-established autochthonous viruses (Toscana, West Nile and Lymphocoriomeningitis), imported viruses with a vector in Spain (mainly Zika, Dengue and Chikungunya), and viruses that cause haemorrhagic fevers (such as Ebola, Lassa or Crimea Congo, which despite being autochthonous, we include in this category) without forgetting other viruses that, at any time, may become emerging viruses and cause public health alerts.

The group's main research objective is to identify and characterise the aforementioned viruses that cause disease and those circulating in our environment with pathogenic potential.

One of the cross-cutting objectives of the laboratory is to optimise methods for the detection of these viruses and their application to determine the incidence, prevalence and/or presence of the viruses in our environment.

However, in addition to methodological development, it is important to know the origin of the circulating viruses, their antigenic relationships with related viruses, the pathogenicity of the different isolates or the interactions of the agents with their host both in cell culture and in arthropod vectors when this is possible. The aim is to strengthen our role as a National Reference Laboratory for zoonoses through research.

Our objectives are research into well-established autochthonous viruses (Toscana, West Nile and Lymphocoriomeningitis), imported viruses with a vector in Spain (mainly Zika, Dengue and Chikungunya), and viruses that cause haemorrhagic fevers (such as Ebola, Lassa or Crimea Congo, which despite being autochthonous, we include in this category) without forgetting other viruses that, at any time, may become emerging viruses and cause public health alerts.

The group's main research objective is to identify and characterise the aforementioned viruses that cause disease and those circulating in our environment with pathogenic potential.

One of the cross-cutting objectives of the laboratory is to optimise methods for the detection of these viruses and their application to determine the incidence, prevalence and/or presence of the viruses in our environment.

However, in addition to methodological development, it is important to know the origin of the circulating viruses, their antigenic relationships with related viruses, the pathogenicity of the different isolates or the interactions of the agents with their host both in cell culture and in arthropod vectors when this is possible. The aim is to strengthen our role as a National Reference Laboratory for zoonoses through research.

The current director of CNM is Dr. José Miguel Rubio Muñoz.

Dr. José Miguel Rubio has a degree in Biological Sciences from the Universidad Autónoma de Madrid (1986) and a PhD in Biological Sciences from the same university (1992). He carried out his doctoral thesis at the Department of Genetics of the Universidad Autónoma de Madrid, as Associate Professor (1988-1989), and at the School of Biology of the University of East Anglia in Norwich, UK, as Senior Research Assistant (1989-1992).

During his postdoctoral period he obtained a grant from the European Commission within the Human Capital and Mobility Program to be carried out at the University of “La Sapienza” in Rome, Italy and the Institute of Molecular Biology and Biotechnology in Crete, Greece (1993-1994). Subsequently, he made a further stay funded by the WHO and the university itself at the Department of Entomology, Wageningen University, The Netherlands (1994-1996).

Since 1997 he has been a member of the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), where he joined the Department of Parasitology of the National Center of Microbiology, as an EU-INCO postdoctoral fellow and later with a grant from the Autonomous Community of Madrid (CAM). She was part of the founding group of the National Center for Tropical Medicine (2003-2006) and of the 24/7 Alerts and Emergencies Unit (2006-2018) and is currently Head of the Malaria and Emerging Parasitosis Unit of the National Microbiology Center and is part, as research staff, of the Center for Biomedical Research Network on Infectious Diseases (CIBERINFEC/ISCIII).

During his scientific career he has been Visiting Scientist at the Leonidas e Marie Dean Center (FIOCRUZ-AMAZONAS, Manaus, Brazil) and is an External Consultant of the Parasitology Departments of Cairo University (Egypt) and the Medical Research Center (MRC) of Kuala Lumpur (Malaysia).  He also belongs or has belonged to different national and international committees:  Member of the expert group for malaria control of the European Centre for Disease Control (ECDC) since 2011; Expert-Evaluator for health programs of the European Commission since 2004; Spanish Representative (commissioned by ISCIII and MSC) in the Technical Scientific Committee of the TDR (WHO) 2007-2008; Spanish Deputy Focal Point for microbiology at the European Centre for Disease Control (ECDC) from 2012 to 2020; and, member of the Research Ethics Committee of ISCIII until 2019.

In this period he has published more than 100 articles in international indexed journals, 10 book chapters and has been co-editor of two books in the area of malaria, tropical medicine and neglected diseases. He has participated in 58 competitively funded research projects, 20 of them international, having been the principal investigator in 8 national and 11 international projects as PI of the project or WP leader. In addition, he has led five agreements with companies. Currently he has been awarded four sexenios of research, being presented this year 2025 to the fifth. In the teaching field, he participates in different postgraduate programs in the areas of microbiology and parasitology, having directed seven doctoral theses and more than 20 Master's or Degree final projects, both nationally and internationally. ​​​​​

El laboratorio de Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ofrece una amplia cartera de servicios al Sistema Nacional de Salud, las cuales pueden solicitarse en cnm-laboratorios.isciii.es. Jefe del Laboratorio: Jesús Oteo Iglesias (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica).

Dispone de dos programas de Vigilancia oficiales y gratuitos que engloban los ensayos ofertados ya sea como aislamientos individuales o mediante estudio de brotes. El Laboratorio utiliza asimismo técnicas de PCR en tiempo real para la detección de genes de resistencia, estas técnicas se han adaptado a un formato multiplex que permite detectar varios genes en la misma reacción. En los últimos años se han incluido metodologías basadas en la secuenciación de genomas completos para el análisis de bacterias multiresistentes (WGS).

Programa de vigilancia de Haemophilus influenzae. Responsables: María Pérez Vázquez (Punto focal Nacional de Haemophilus influenzae) y Belén Aracil. Laboratorio encargado de la identificación, estudio de sensibilidad y análisis genotípico de aislados de Haemophilus influenzae, centrándose esencialmente en la patología invasiva debida este patógeno. 

Programa de vigilancia de Resistencia a Antibióticos. Responsables: María Pérez Vázquez  y Belén Aracil (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica). Laboratorio encargado de la identificación, el estudio de sensibilidad antibiótica, y el diagnóstico fenotípico y genotípico de los diferentes mecanismos de resistencia a antibióticos fundamentalmente en enterobacterias y gram-negativos no fermentadores y Enterococcus spp.

Estudio de brotes. Responsables: Belén Aracil y María Pérez Vázquez. El programa incluye la caracterización de brotes nosocomiales y clones emergentes de alto riesgo mediante diferentes técnicas moleculares (tabla resumen). Éstas, nos permiten realizar estudios filogenéticos con el fin de obtener una información detallada acerca la relación entre los diferentes aislados y su trazabilidad. El objetivo final es generar datos que se transfieren a los hospitales como ayuda para la prevención o control de la propagación del brote.

Acreditación y Calidad. Responsable: Belén Aracil. El laboratorio Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ha sido de los primeros en el ISCIII en la utilización de técnicas acreditadas por la Entidad Nacional de Acreditaciones (ENAC). Este laboratorio consiguió la primera acreditación homologada de técnicas diagnósticas en 2012, programa que ha sido ampliado, de manera que en la actualidad más de la mitad de las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud están debidamente acreditadas por ENAC.

Técnicos responsables de las técnicas realizadas en el Laboratorio: Noelia Lara Fuella y Verónica Bautista Sánchez.

En la siguiente imagen se resumen las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud.

PROGRAMAS NOMBRE CARTERA SERVICIO PATÓGENO DETERMINACIÓN, DETECCIÓN, ANÁLISIS MÉTODOS

Programa de vigilancia de Haemophilus

Programa de vigilancia de resistencia a antibióticos.

Identificación bacteriana

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus spp

Identificación bacteriana

Bioquímicos

MALDI TOF

Secuenciación de RNAr

Identificación capsular

Haemophilus influenzae

 

Identificación capsular fenotípica y genotípica

Aglutinación serológica en latex

PCR ind/multiplex

Determinación de Sensibilidad

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Determinación de Sensibilidad

Microdilución                

Tiras epsilon               

Kirby Bauer

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores,

 

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Discos y tabletas combinados con inhibidores                

Tiras combinadas     

Test de Hodge modificado

CabaNP                               

Inmunocromatografía CBP

Métodos genotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

ADN, PCR y secuenciación

PCR ind/multiplex

Análisis comparativo de las secuencias

Tipificación molecular/análisis filogenéticos

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Corte enzimas de restricción, electroforesis

ADN, PCR y secuenciación

Preparación de librerías y secuenciación y análisis de genomas completos

 

PFGE

 

MLST

 

WGS