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Investigación
Transcriptomic tools applied to the diagnosis and prognosis of infectious diseases
Líneas de investigación
Content with Investigacion .
Herramientas transcriptómicas aplicadas al diagnóstico y pronóstico de enfermedades infecciosas
A) Papel regulador de smallARNs en infecciones virales: Los microARNs (miARNs) son excelentes biomarcadores de diagnóstico en enfermedades infecciosas, por su gran estabilidad, aparición temprana durante el periodo de incubación y papel central en la regulación de la respuesta inmune. Las células infectadas muestran un perfil de expresión específico según el patógeno. Su análisis masivo permite identificar ARNs cortos tanto celulares como virales o bacterianos, y analizar su asociación con la evolución clínica de la enfermedad y aspectos inmunovirológicos. Actualmente se analizan ARNs cortos menos conocidos (como piwiRNA, snoRNA, snRNA, etc), utilizando y/o desarrollando herramientas bioinformáticas adaptadas a su estudio en enfermedades infecciosas.
B) Desarrollo de herramientas y estudio de ARNs cortos exógenos: un elevado porcentaje de secuencias de ARNs cortos en muestra clínica corresponden a ARN no humano. Estas secuencias corresponden principalmente a potenciales co-infecciones, microbiota, o incluso procedentes de la dieta. El análisis de estas secuencias permite conocer mejor las bases moleculares de las enfermedades infecciosas, así como identificar nuevos biomarcadores o estrategias terapéuticas, ya que son moléculas de aparición temprana e interaccionan con el sistema inmune del paciente. Por ello desarrollamos herramientas para su estudio y analizamos los ARNs cortos exógenos en distintas patologías infecciosas.
C) Estudio de vesículas extracelulares como fuente de biomarcadores de diagnóstico y pronóstico en enfermedades
Infecciosas: Los ARNs cortos están presentes tanto en la célula de origen como en el interior de vesículas extracelulares (VE) formando parte de un mecanismo de comunicación intersistémica. Las VE están presentes en prácticamente todos los fluidos biológicos. Su contenido está relacionado con el estadio fisiopatológico de una célula infectada, conteniendo biomarcadores con interés tanto diagnóstico como pronóstico en enfermedades infecciosas. Por ello analizamos los ARN relacionados con la evolución clínica en distintas patologías infecciosas como VIH, VHC y sepsis y también los ADN contenidos en VE que puedan proporcionar información sobre el reservorio del VIH.
D) Identificación de marcadores de senescencia inducida por virus y estrategias paliativas: Las infecciones tanto crónicas como agudas inducen una senescencia acelerada en el paciente cuyo impacto afecta tanto a la evolución de la enfermedad como a posibles comorbilidades. No existen estudios a largo plazo sobre la evolución de los pacientes tras la infección por VHC o administración de AADs, por lo que estamos evaluando los mecanismos que desencadenan la inmunosenescencia y estrés oxidativo asociado a la infección por el VIH, VHC y otras infecciones virales para identificar nuevas estrategias terapéuticas que palien el envejecimiento prematuro en estos pacientes.
E) Impacto de la coinfección por hepatitis virales en el reservorio del VIH: La coinfección por el VHC impacta en el reservorio del VIH, principal obstáculo para eliminar esta infección a día de hoy. Se realizan distintos abordajes del estudio del reservorio de viral VIH en grupos de pacientes VIH con distinta exposición al VHC y otras infecciones, y su asociación con otros marcadores inmunológicos con el objetivo de identificar y proponer nuevas estrategias de eliminación/curación del VIH.
F) Integración de ómicas frente al COVID-19: Debido a que la enfermedad causada por la infección por SARS-CoV-2 representa un espectro variado de gravedad clínica, en esta línea de investigación, aplicamos tecnologías ómicas de manera integrada que incluyen un análisis de asociación de genoma completo, secuenciación masiva de microRNAs y análisis metabolómico y de marcadores de inflamación y coagulación, además del estudio del microbioma sanguíneo, con el objetivo de identificar al inicio de la infección los pacientes con peor pronóstico, contribuyendo a una intervención temprana y medidas terapéuticas efectivas.
Proyectos de investigación
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- PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN FINANCIADOS EN LOS ÚLTIMOS 10 AÑOS
Como Investigador Principal
1. PID2021-126781OB-I00, Impacto a largo plazo de la eliminación del VHC en la infección VIH: integración de marcadores inmuno-viroógicos del VIH, transcriptoma del hospedador y microbioma plasmático. Agencia Estatal de Investigación, Generación de Conocimiento. 2022-2025. 157.300,0€
2. 1.010.932, Determinación de biomarcadores de senescencia tras la eliminación del virus de la hepatitis C con antivirales de acción directa. X Convocatoria Proyectos de Investigación Santander UAX. (Universidad Alfonso X El Sabio). 01/01/2019-31/12/2021. 30.000 €.
3. PI18CIII/00020, Impacto de la erradicación y aclaramiento del VHC con los nuevos antivirales de acción directa, en pacientes coinfectados VIH/VHC en el reservorio VIH en sangre periférica y sistema inmune. ACCIÓN ESTRATÉGICA DE SALUD INTRAMURAL (AESI). (Instituto de Salud Carlos III). 01/01/2019-31/12/2021. 92.000 €.
4.COV20/01144, Integración de ómicas frente al COVID-19. Instituto de Salud Carlos III. (Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III). 13/05/2020-12/05/2021. 131.970 €.
5. PI15CIII/00031, Estudio de los efectos de la clarificación del VHC en pacientes coinfectados VIH/VHC: impacto en el reservorio VIH, subpoblaciones de LT y en el perfil de microRNAs. ACCIÓN ESTRATÉGICA DE SALUD INTRAMURAL(AESI). (Instituto de Salud Carlos III). 01/01/2016-31/12/2018. 54.800 €.
6. MPY-1404/15, Estudio de los microRNAs involucrados en la infección por VHC y diferencias entre sexos en la respuesta inmune. Miguel Servet. (Instituto de Salud Carlos III). 16/10/2015-31/12/2017. 138.413 €.
Formando parte del equipo investigador
1. 925.581: Estudio de los factores genéticos asociados al desarrollo de secuelas en el paciente crítico post COVID. Fundación Universidad Alfonso X el Sabio-Santander. Abril 2022-prorrogable hasta marzo 2025. 81.000€; IP: Rafael Blancas Gómez-Casero
2. COV20_00622: Determinantes genéticos y biomarcadores genómicos de riesgo en pacientes con infección por coronavirus SARS-Cov-2. Instituto de Salud Carlos III, Fondo COVID-19. 01/05/2020-30/04/2021. 597.900 €; IP: Ángel Carracedo
3. CIVP19A5953: Búsqueda de biomarcadores en vesículas extracelulares para el diagnóstico y pronóstico del shock séptico post-quirúrgico. Fundación Ramón Areces. 2019-2021. 70.567€; IP: Eduardo Tamayo Gómez
4. VA321P18: Búsqueda de biomarcadores en vesículas extracelulares para el diagnóstico y pronóstico del shock séptico post-quirúrgico. Gerencia Regional de Salud. Consejería de Sanidad. Comunidad de Castilla y León. 2019-2021. 120.000€; IP: Eduardo Tamayo Gómez
La Dra. Fernández lidera tres subproyectos del consorcio “Spanish COalition to Unlock Research on host Genetics on COVID-19 (http://www.scourge-covid.org/)" que surgió a partir de uno de los proyectos del fondo COVID-ISCIII (REF:COV20_00622). Esta propuesta engloba a más de 60 grupos españoles, 9 biobancos y 22 grupos de investigación de distintos países Latinoaméricanos (México, Cuba, República Dominicana, Nicaragua, Colombia, Ecuador, Perú, Paraguay, Brasil, Uruguay y Argentina) y está alineada con el “The COVID-9 Host Genetics Initiative" (https://www.covid19hg.org/)
Publicaciones destacadas
Molecular epidemiology of the first Spanish enterovirus A71 outbreak associated with severe neurological diseases, 2016.
R Gonzalez-Sanz*, D Casas-Alba, C Launes, C Muñoz-Almagro, M Ruiz-García, MJ Gonzalez-Abad, M Alonso, G Megias, N Rabella, M del Cuerpo, M Gozalo-Margüello, A González-Praetorius, A Martínez-Sapiña, MJ Goyanes-Galán, MP Romero, C Calvo, A Antón, M Imaz, M Aranzamendi, Á Hernandez, A Moreno-Docón, S Rey Cao, A Navascuences, A Otero, M Cabrerizo. Molecular epidemiology of the first Spanish enterovirus A71 outbreak associated with severe neurological diseases, 2016. Euro Surveill. 2019 Feb;24(7).
PUBMED DOIAcute flaccid paralysis (AFP) surveillance: challenges and opportunities from 18 years’ experience, Spain, 1998 to 2015.
J Masa-Calles, N Torner, N López-Perea, MV Torres de Mier, B Fernández-Martínez, M Cabrerizo, V Gallardo-García, C Malo, M Margolles, M Portell, N Abadía, A Blasco, S García-Hernández, H Marcos, N Rabella, C Marín, A Fuentes, I Losada, A Nieto, V García Ortúzar, M García Cenoz, JM Arteagoitia, Á Blanco Martínez, A Rivas, D Castrillejo, Spanish AFP Surveillance Working Group. Acute flaccid paralysis (AFP) surveillance: challenges and opportunities from 18 years’ experience, Spain, 1998 to 2015. EuroSurveill 2018 23(47):pii=1700423.
PUBMED DOIRecommendations for enterovirus diagnostics and characterisation within and beyond Europe.
H Harvala, E Broberg, K Benschop, N Berginc, S Ladhani, P Susi, C Christiansen, J McKenna, D Allen, P Makiello, G McAllister, M Carmen, M Sveinsdottir, K Zakikhany, T Gunnarsdottir, R Dyrdak, X Nielsen, T Madsen, J Paul, C Moore, K von Eije, A Piralla , M Strutt, M Carileir, L Vanoverschelde, R Poelman, A Anton, X López-Labrador, C Galli, K Keeren, M Maier, H Cassidy, S Derdas, C Savolainen-Kopra, S Diedrich, S Nordbø, P Minor, J Buesa, H Yu, Q Liao, JL Bailly, F Baldanti, A MacAdam, N Grossly, A Mirand, S Dudman, I Schuffenecker, S Kadamba, n Neyts, M Griffiths, J Richter, C Margaretto, S Govind, U Morley, S Krokstad, J Dean, M Salort, B Prochazka, H-R Honkanen, M Cabrerizo, M Majumdar, L Pellegrinelli, G Nebbia, M Wiewel, S Cottrell, P Coyle, O Adams, J Martin, S Midgley, P Horby, K Wolthers, B Hubert Niesters, P Simmonds and TK Fischer. Recommendations for enterovirus diagnostics and characterisation within and beyond Europe. J Clin Virol 101: 11-17 (2018).
PUBMED DOIMolecular surveillance of norovirus, 2005-16: an epidemiological analysis of data collected from the NoroNet network.
4. J van Beek, M de Graaf, H Al-Hhello, DJ Allen, K Ambert-Balay, N Botteldoorn, M Brytting, J Buesa, M Cabrerizo, M Chan, F Cloak, I Di Bartolo, S Guix, J Hewitt, N Iritani, M Jin, R Johne, I Lederer, J Mans, V Martella, L Maunula, G McAllister, S Niendorf, HG Niesters, AT Podkolzin, M Poljsak-Prijatelj, L Dam Rasmussen, G Reuter, G Tuite, A Kroneman, H Vennema, MPG Koopmans, on behalf of NoroNet. Molecular surveillance of norovirus, 2005-16: an epidemiological analysis of data collected from the NoroNet network. Lancet Infect Dis 18:545-553 (2018)
PUBMED DOIFirst Cases of Severe Flaccid Paralysis Associated with Enterovirus D68 Infection in Spain, 2015-2016.
M Cabrerizo*, JP García-Iñiguez, F Munell, A Amado, P Madurga-Revilla, C Rodrigo, S Pérez, A Martínez-Sapiña, A Antón, G Suárez, N Rabella, V Del Campo, A Otero, J Masa-Calles. First Cases of Severe Flaccid Paralysis Associated with Enterovirus D68 Infection in Spain, 2015-2016. Pediatric Infect Dis J; 36: 1214-1216 (2017).
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6. D Casas-Alba, M de Sevilla, A Valero-Rello, C Fortuny, JJ Garcia, C Ortez, J Muchart, T Armangue, I Jordan, C Luaces-Cubells, I Barrabeig, R González-Sanz, M Cabrerizo, C Munoz-Almagro, C Launes. Outbreak of brainstem encephalitis associated with enterovirus-A71 in Catalonia, Spain (2016): a clinical observational study in a children’s reference centre in Catalonia. Clin Microbiol Infect 23: 874-881 (2017)
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PUBMED DOIMolecular epidemiology of enterovirus 71, coxsackievirus A16 and A6 associated with hand, foot and mouth disease in Spain
9. M Cabrerizo*, D Tarragó, C Muñóz-Almagro, E del Amo, M Domínguez-Gil, JM Eiros, I López-Miragaya, C Pérez, J Reina, A Otero, I González, JE Echevarría, G Trallero. Molecular epidemiology of enterovirus 71, coxsackievirus A16 and A6 associated with hand, foot and mouth diease in Spain. Clin Microbiol Infect; 20: O150–O156 (2014).
PUBMED DOIImpact of pretransplant CMV-specific T-cell immune response in the control of CMV infection after solid organ transplantation: a prospective cohort study. Clin Microbiol Infect.
Molina-Ortega A, Martín-Gandul C, Mena-Romo JD, Rodríguez-Hernández MJ, Suñer M, Bernal C, Sánchez M, Sánchez-Céspedes J, Pérez Romero P*, Cordero E. Impact of pretransplant CMV-specific T-cell immune response in the control of CMV infection after solid organ transplantation: a prospective cohort study. Clin Microbiol Infect. 2019 Jun;25(6):753-758.
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Blanco-Lobo P, Cordero E, Martín-Gandul C, Gentil MA, Suárez-Artacho G, Sobrino M, Aznar J, Pérez-Romero P*. Use of antibodies neutralizing epithelial cell infection to diagnose patients at risk for CMV Disease after transplantation. J Infect. 2016 May;72(5):597-607.
PUBMED DOITiming of CMV-specific effector memory T cells predicts viral replication and survival after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation.
Espigado I, de la Cruz-Vicente F, BenMarzouk-Hidalgo OJ, Gracia-Ahufinger I, Garcia-Lozano JR, Aguilar-Guisado M, Cisneros JM, Urbano-Ispizua A, Perez-Romero P*. Timing of CMV-specific effector memory T cells predicts viral replication and survival after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Transpl Int. 2014 Dec;27(12):1253-62.
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Martín-Gandul C, Pérez-Romero P*, González-Roncero FM, Berdaguer S, Gómez MA, Lage E, Sánchez M, Cisneros JM, Cordero E; Spanish Network for Research in Infectious Diseases REIPI. Clinical impact of neutropenia related with the preemptive therapy of CMV infection in solid organ transplant recipients. J Infect. 2014 Nov;69(5):500-6.
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Martín-Gandul C, Pérez-Romero P*, Blanco-Lobo P, Benmarzouk-Hidalgo OJ, Sánchez M, Gentil MA, Bernal C, Sobrino JM, Rodríguez-Hernández MJ, Cordero E; Spanish Network for Research in Infectious Diseases (REIPI). Viral load, CMV-specific T-cell immune response and cytomegalovirus disease in solid organ transplant recipients at higher risk for cytomegalovirus infection during preemptive therapy. Transpl Int. 2014 Oct;27(10):1060-8.
PUBMED DOIHCV eradication with IFN-based therapy does not completely restore gene expression in PBMCs from HIV/HCV-coinfected patients.
9. Brochado O, Martínez I (*), Berenguer J, Medrano L, González-García J, Jiménez-Sousa MA, Carrero A, Hontañón V, Navarro J, Guardiola JM, Pérez-Latorre L, Micán R, Fernández-Rodríguez A (‡), Resino S (* ‡). HCV eradication with IFN-based therapy does not completely restore gene expression in PBMCs from HIV/HCV-coinfected patients. J Biomed Sci 2021; 28:23 (A; FI= 12.77; D1, Medicine, Research & Experimental; JCR 2021).
PUBMED DOI