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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
Content with Investigacion .
- 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/)
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3. Asensi V; González LM; Fernández-Suárez J; Sevilla E; Navascués RÁ; Suárez ML; Lauret ME; Bernardo A; Carton JA; Montero E. 2018. A fatal case of Babesia divergens infection in Northwestern Spain. Ticks Tick Borne Dis.9-3, pp.730-734.
PUBMED DOIKinetics of the invasion and egress processes of Babesia divergens, observed by time-lapse video microscopy.
Sevilla E; González LM; Luque D; Gray J; Montero E. 2018. Kinetics of the invasion and egress processes of Babesia divergens, observed by time-lapse video microscopy. Scientific Reports. 8:14116.DOI: 10.1038/s41598-018-32349-7
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Castro E, González LM, Rubio JM, Ramiro R, Gironés N, Montero E. 2014. The efficacy of the ultraviolet C pathogen inactivation system in the reduction of Babesia divergens in pooled buffy coat platelets. Transfusion. 54(9): 2207-2216.
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Emergence of linezolid-resistant coagulase-negative staphylococci in an intensive care unit. Balandin B, Lobo B, Orden B, Román F, García E, Martínez R, Valdivia M, Ortega A, Fernández I, Galdos P. Infect Dis (Lond). 2016;48(5):343-9.
PUBMEDHigh-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis.
8. Cuesta I; González LM; Estrada K; Grande R; Zaballos A; Lobo CA; Barrera J; Sanchez-Flores A; Montero E. 2014. High-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis. Genome Announcement. 2: e01194-14.
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Horizontal gene transmission of the cfr gene to MRSA and Enterococcus: role of Staphylococcus epidermidis as a reservoir and alternative pathway for the spread of linezolid resistance. Cafini F, Nguyen le TT, Higashide M, Román F, Prieto J, Morikawa K. J Antimicrob Chemother. 2016 Mar;71(3):587-92.
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Valdezate S, Carrasco G, Medina MJ, Garrido N, Del Pino S, Valiente M, Pallarés MP, Villalon P. (2023). Exploring the genetic background of the botulism neurotoxin BoNT/B2 in Spain. Microbiol Spectr. Sep 26;11(5):e0238023
PUBMED DOIFocusing on Gordonia Infections: Distribution, Antimicrobial Susceptibilities and Phylogeny
Pino-Rosa S, Medina-Pascual MJ, Carrasco G, Garrido N, Villalón P, Valiente M, Valdezate S. (2023). Focusing on Gordonia Infections: Distribution, Antimicrobial Susceptibilities and Phylogeny. Antibiotics (Basel). 26;12(11):1568
PUBMED DOIInvasive Streptococcus pyogenes disease in Spain: a microbiological and epidemiological study covering the period 2007-2019
Villalón P, Sáez-Nieto JA, Rubio-López V, Medina-Pascual MJ, Garrido N, Carrasco G, Pino-Rosa S, Valdezate S. (2021). Invasive Streptococcus pyogenes disease in Spain: a microbiological and epidemiological study covering the period 2007-2019. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2021 Nov;40(11):2295-2303
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PUBMED DOIBotulism in Spain: Epidemiology and Outcomes of Antitoxin Treatment, 1997-2019
Peñuelas M, Guerrero-Vadillo M, Valdezate S, Zamora MJ, Leon-Gomez I, Flores-Cuéllar Á, Carrasco G, Díaz-García O, Varela C. (2022). Botulism in Spain: Epidemiology and Outcomes of Antitoxin Treatment, 1997-2019. Toxins (Basel). 20;15(1):2
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Eichenberger RM, Ryan S, Jones L, Buitrago G, Polster R, Montes de Oca M, Zuvelek J, Giacomin PR, Dent LA, Engwerda CR, Field MA, Sotillo J, Loukas A. Hookworm secreted extracellular vesicles interact with host cells and prevent inducible colitis in mice. Front Immunol. 2018 Apr 30;9:850.
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Hernández-González A, Moya L, Perteguer MJ, Herrador Z, Nguema R, Nguema J, Aparicio P, Benito A, Gárate T. Evaluation of onchocerciasis seroprevalence in Bioko Island (Equatorial Guinea) after years of disease control programmes. Parasit Vectors. 2016 Sep 20;9(1):509.
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Vázquez-Carballo C, Herencia C, Guerrero-Hue M, García-Caballero C, Rayego-Mateos S, Morgado-Pascual JL, Opazo-Rios L, González-Guerrero C, Vallejo-Mudarra M, Cortegano I, Gaspar ML, de Andrés B, Egido J, Moreno JA. J Pathol. 2022 Nov; 258(3): 236–249.
PUBMED DOINrf2 plays a protective role against intravascular hemolysis-mediated acute kidney injury.
Rubio-Navarro A, Vázquez-Carballo C, Guerrero-Hue M, García-Caballero C, Herencia C, Gutierrez E, Yuste C, Sevillano A, Praga M, Egea J, Cannata P, Cortegano I, de Andrés B, Gaspar ML, Cadenas S, Michalska P, León R, Ortiz, A, Egido J, Moreno JA. Front Pharmacol. 2019; 10: 740.
PUBMED DOITyrosine kinase 2 modulates splenic B cells through type I IFN and TLR7 signaling.
Bodega-Mayor I, Delgado-Wicke P, Arrabal A, Alegría-Carrasco E, Nicolao-Gómez A, Jaén-Castaño M, Espadas C, Dopazo A, Martín-Gayo E, Gaspar ML, de Andrés B, Fernández-Ruiz E. Cell Mol Life Sci. 2024 Apr 29;81(1):199.
PUBMED DOIImmune stress suppresses innate immune signaling in preleukemic precursor B-cells to provoke leukemia in predisposed mice
Isidro-Hernández M, Casado-García A, Oak N, Alemán-Arteaga S, Ruiz-Corzo B, Martínez-Cano J, Mayado A, G. Sánchez E, Blanco O, Gaspar ML, Orfao A, Alonso-López D, De las Rivas J, Riesco S, Prieto-Matos P, González-Murilo A, García Criado FJ, García Cenador MB, Ramírez-Orellana M, De Andrés B, Vicente-Dueñas C, Cobaleda C, Nichols KE, Sánchez-García I. Nat Commun 2023 Aug 24;14(1):5159.
PUBMED DOIAge-dependent nasal immune responses in non-hospitalized bronchiolitis children
Cortegano I, Rodríguez M, Hernángómez S, Arrabal A, Garcia-Vao C, Rodríguez J, Sandra Fernández S, Díaz J, de la Rosa B, Solís B, Arribas C, Garrido F, Zaballos A, Roa S, López V, Gaspar ML, de Andrés B. Front Immunol 2022 Dec 6:13:1011607.
PUBMED DOIToll-like receptors in acute kidney injury
Vázquez-Carballo C, Guerrero-Hue M, García Caballero C, Rayego-Mateos S, Opazo-Rios L, Morgado-Pascual JL, Herencia-Bellido C, Vallejo-Mudarra M, Cortegano I, Gaspar ML, de Andrés B, Egido J, Moreno-Gutiérrez JA. Int J Mol Sci. 2021 Jan; 22(2): 816.
PUBMED DOIThe TLR4-MyD88 Signaling Regulates Lung Monocyte Differentiation Pathways in Response to Streptococcus pneumoniae
Sánchez-Tarjuelo R, Cortegano I, Manosalva J, Rodríguez M, Ruiz C, Alía M, Prado MC, Cano EM, Ferrándiz MJ, de la Campa A, Gaspar ML, de Andrés B. Front Immunol 2020 Sep 16:11:2120.
PUBMED DOIToll-like receptor signaling-deficient cells enhance antitumor activity of cell-based immunotherapy by increasing tumor homing
A. Morales-Molina, M.A. Rodríguez-Milla, S,. Gambera, T. Cejalvo, B. de Andrés M.L. Gaspar, J. Garcia-Castro. Cancer Res Commun 2023 Mar 1;3(3):347-360. eCollection 2023 Mar
PUBMED DOIPodocytes as new cellular targets of hemoglobin toxicity in massive intravascular hemolysis.
Rubio-Navarro A, Sanchez-Niño MD, Guerrero-Hue M, García-Caballero C, Gutiérrez E, Yuste C, Sevillano A, Praga M, Egea J, Román E, Cannata P, Ortega R, Cortegano I, de Andrés B, Gaspar ML, Cadenas S, Ortiz A, Egido J, Moreno JA. Podocytes as new cellular targets of hemoglobin toxicity in massive intravascular hemolysis. 2018. J.Pathol. 244(3):296-310.
PUBMED DOI