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Investigation

Antibiotic Resistance

Research Lines

Content with Investigacion Serología .

Serología

​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.

Research projects

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Proyectos en los que el Laboratorio ha participado como IP en los últimos años 
-    "La Coordinación de actividades de investigación en el CNM para realizar una respuesta integradora frente a la pandemia por SARS-CoV2 en España"    
-    “Estudio ENE_COVID_SENIOR: Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination”
-    “Respuesta inmune frente a la infección por SARS-CoV-2: efecto en vacunados naive y en seropositivos frente a las variantes más transmisibles y relevancia de la genética del hospedador”.
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo”


Proyectos como colaboradores científicos
-    “Multi-center, Adaptive, Randomized Clinical Trial of Convalescent Plasma Therapy Versus Standard of Care for the Treatment of COVID-19 in Hospitalized Patients”
-    “Investigación y vigilancia integrada de los arbovirus emergentes West nile, toscana y dengue en algunas zonas de España”
-    “Análisis epidemiológico y virológico de los agentes virales incluidos en la vacuna triple vírica: nuevos retos”
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo en poblaciones de riesgo”
-    “Estudio ENE_COVID_SENIOR II: Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination”


Estudios relevantes 
-    “2º estudio de seroprevalencia en España”
-    “Estudio Nacional de sero-epidemiología de la infección por SARS-Cov-2 en España, Estudio ENE-COVID”
-    “A Phase 2, Comparative, Randomised, Adaptive Trial to Evaluate the immunogenicity against SARS-Cov2 and safety of boosted vaccination with COMIRNATY in subjects having received prime vaccination with VAXZERIA”. Estudio CombiVacs. 
-    “Estudio de respuesta de inmunogenicidad de las vacunas autorizadas contra la COVID-19 en sujetos que han recibido previamente una vacuna experimental”
-    “Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination. ENE-COVID SENIOR I y II”
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo en grupos de riesgo”
Convenios y contratos de los últimos años 
-“Estudio de sensibilidad y la especificidad clínica del ensayo Access SARS-CoV-2 IgG en el instrumento access2 de Beckman Coulter”
“Evaluación de ensayos de serología mediante la técnica de quimioluminiscencia flash con el analizador liaison XL”
“ENE-COVID SENIOR II Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination.”
 

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Publications

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Mycobacterium mageritense meningitis in an immunocompetent patient with an intrathecal catheter.

9. Muñoz-Sanz A, Rodríguez Vidigal FF, Vera-Tome A, Jimenez MS. Mycobacterium mageritense meningitis in an immunocompetent patient with an intrathecal catheter. Enfer Infecc Microbiol Clin. 2013; 31:59-6

PUBMED DOI

Measles virus genotype D4 strains with non-standard length M-F non-coding region circulated during the major outbreaks of 2011-2012 in Spain.

2. Gil H, Fernández-García A*, Mosquera MM, Hübschen JM, Castellanos AM, de Ory F, Masa-Calles J, Echevarría JE.Measles virus genotype D4 strains with non-standard length M-F non-coding region circulated during the major outbreaks of 2011-2012 in Spain. PLoS One. 2018 Jul. 16;13(7):e0199975. * Corresponding author.

PUBMED DOI

Isolation, antigenicity and immunogenicity of Lleida Bat Lyssavirus

3. Banyard AC, Selden D, Wu G; Thorne L, Jennings D, Marston D, Finke S, Freuling CM, Mueller T, Echevarria JE, Fooks AR. Isolation, antigenicity and immunogenicity of Lleida Bat Lyssavirus. Journal of General Virology, 2018. 99(12):1590-1599

PUBMED DOI

Shift within age-groups of mumps incidence, hospitalizations and severe complications in a highly vaccinated population

6. López-Perea N, Masa-Callesa J, Torres de Miera MV, Fernández-García A, Echevarría JE, de Ory F, Martínez de Aragón MV. Shift within age-groups of mumps incidence, hospitalizations and severe complications in a highly vaccinated population. Spain, 1998–2014. Vaccine, 2017, 35(34): 4339-4345.

PUBMED DOI

Genetic characterization of rubella virus strains detected in Spain, 1998-2014.

8. Martínez-Torres AO, Mosquera MM, De Ory F, González-Praetorius A, Echevarría JE. Genetic characterization of rubella virus strains detected in Spain, 1998-2014. PLoS ONE. 2016. 11(9):e0162403.

PUBMED DOI

Novel Lyssavirus in bat, Spain

9. Aréchiga-Ceballos N, Vázquez-Morón S, Berciano JM, Nicolás O, Aznar- López C, Juste J, Rodríguez-Nevado C, Aguilar-Setién A, Echevarría JE. Novel Lyssavirus in bat, Spain. Emerging infectious Diseases. 2013.19(5): 793-795.

PUBMED DOI

The Complexity of Antibody Responses Elicited against the Respiratory Syncytial Virus Glycoproteins in Hospitalized Children Younger than 2 Years

2. Trento A, Rodriguez-Fernandez R, Gonzalez-Sanchez MI, Gonzalez-Martinez F, Mas V, Vazquez M, et al. The Complexity of Antibody Responses Elicited against the Respiratory Syncytial Virus Glycoproteins in Hospitalized Children Younger than 2 Years. Front Microbiol. 2017;8:2301.

PUBMED DOI

Potent single-domain antibodies that arrest respiratory syncytial virus fusion protein in its prefusion state.

3. Rossey I, Gilman MS, Kabeche SC, Sedeyn K, Wrapp D, Kanekiyo M, et al. Potent single-domain antibodies that arrest respiratory syncytial virus fusion protein in its prefusion state. Nat Commun. 2017;8:14158.

PUBMED DOI

Rapid profiling of RSV antibody repertoires from the memory B cells of naturally infected adult donors

6. Gilman MS, Castellanos CA, Chen M, Ngwuta JO, Goodwin E, Moin SM, et al. Rapid profiling of RSV antibody repertoires from the memory B cells of naturally infected adult donors. Sci Immunol. 2016;1(6).

PUBMED DOI

Characterization of a Prefusion-Specific Antibody That Recognizes a Quaternary, Cleavage-Dependent Epitope on the RSV Fusion Glycoprotein.

8. Gilman MS, Moin SM, Mas V, Chen M, Patel NK, Kramer K, et al. Characterization of a Prefusion-Specific Antibody That Recognizes a Quaternary, Cleavage-Dependent Epitope on the RSV Fusion Glycoprotein. PLoS Pathog. 2015;11(7):e1005035.

PUBMED DOI

Polyclonal and monoclonal antibodies specific for the six-helix bundle of the human respiratory syncytial virus fusion glycoprotein as probes of the protein post-fusion conformation.

 9. Palomo C, Mas V, Vazquez M, Cano O, Luque D, Terron MC, et al. Polyclonal and monoclonal antibodies specific for the six-helix bundle of the human respiratory syncytial virus fusion glycoprotein as probes of the protein post-fusion conformation. Virology. 2014;460-461:119-27.

PUBMED DOI

Biophysical properties of single rotavirus particles account for the functions of protein shells in a multilayered virus

Jiménez-Zaragoza M., Yubero M.L., Martín-Forero E., Castón J.R., Reguera D., Luque D.*, de Pablo P.J., Rodríguez J.M. 2018. Biophysical properties of single rotavirus particles account for the functions of protein shells in a multilayered virus. eLife 7: e37295. *Corresponding author.

PUBMED DOI

Capsid structure of dsRNA fungal viruses.

Luque D., Mata C.P., Suzuki N., Ghabrial S.A., Castón J.R. 2018. Capsid structure of dsRNA fungal viruses. Viruses 10(9):481

PUBMED DOI

Structural insights into Rotavirus entry

Rodríguez J.M., Luque D.* 2019. Structural insights into Rotavirus entry. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1215:45-68. *Corresponding author.

PUBMED DOI

Acquisition of functions on the outer capsid surface during evolution of double-stranded RNA fungal viruses

Mata C.P., Luque D., Gómez-Blanco J., Rodríguez J.M., González J.M., Suzuki N., Ghabrial S.A., Carrascosa J.L., Trus B.L., Castón J.R. 2017. Acquisition of functions on the outer capsid surface during evolution of double-stranded RNA fungal viruses. PLoS Pathog. 13(12):e1006755.

PUBMED DOI

Structural Insights into the Assembly and Regulation of Distinct Viral Capsid Complexes

Sarker S., C. Terrón M., Khandokar Y., Aragão D., Hardy J.M., Radjainia M., Jiménez-Zaragoza M., de Pablo P.J., Coulibaly F., Luque D., Raidal D.R., Forwood J.K. 2016. Structural Insights into the Assembly and Regulation of Distinct Viral Capsid Complexes. Nat. Commun. 7:13014. IF: 12.124; D1.

PUBMED DOI

Heterodimers as the structural unit of the T=1 capsid of the fungal dsRNA Rosellinia necatrix quadrivirus 1

Luque D., Mata C.P., González-Camacho F., González J.M., Gómez-Blanco J., Alfonso C., Rivas G., Havens W.M., Kanematsu S., Suzuki N., Ghabrial S.A., Trus B.L., Castón J.R. 2016. Heterodimers as the structural unit of the T=1 capsid of the fungal dsRNA Rosellinia necatrix quadrivirus 1. J Virol. 90(24):11220-11230. IF: 4.666, Q1.

PUBMED DOI

Self-assembly and characterization of small and monodisperse dye nanospheres in a protein cage

Luque D., de la Escosura A., Snijder J., Brasch M., Burnley R.J, Koay M.S.T., Carrascosa J.L., Wuite G.J.L., Roos W.H., Heck A.J.R., J.J.L.M Cornelissen, Torres T., Castón J.R. 2014. Self-assembly and characterization of small and monodisperse dye nanospheres in a protein cage. Chem. Sci.,5, 575-581. IF: 9.211, D1.

DOI

Cryo-EM near-atomic structure of a dsRNA fungal virus shows ancient structural motifs preserved in the dsRNA viral lineage.

Luque D., Gómez-Blanco J., Garriga D., Brilot A.F., González J.M., Havens W.M., Carrascosa J.L., Trus B.L., Verdaguer N., Ghabrial S.A., Castón J.R. 2014. Cryo-EM near-atomic structure of a dsRNA fungal virus shows ancient structural motifs preserved in the dsRNA viral lineage. Proc Natl Acad Sci U S A 111(21):7641-7646. IF: 9.674, D1

PUBMED DOI

New insights into rotavirus entry machinery: stabilization of rotavirus spike conformation is independent of trypsin cleavage

Rodríguez J.M., Chichón F.J., Martín-Forero E., González-Camacho F., Carrascosa J.L., Castón J.R., Luque D*. 2014. New insights into rotavirus entry machinery: stabilization of rotavirus spike conformation is independent of trypsin cleavage. PLoS Pathog. 10(5):e1004157. IF: 7.562, D1. * Corresponding autor.

PUBMED DOI

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Our general objective is to provide early knowledge about any emerging antibiotic resistance mechanism in our country. This contribution of knowledge is based on transversal objectives that we consider key, such as 1) the ability to adapt research to emerging resistance problems, 2) the promotion of cooperative and multidisciplinary research studies working in networks with different Spanish and foreign centers, 3) the transfer of research results in an agile way to the clinical practice of the national health system, and 4) the promotion of the interrelation of research with reference, advice, training and dissemination seeking the empowerment of all. 

More specifically, our main scientific objectives are the characterization of the molecular bases of antibiotic resistance in pathogenic bacteria, the study of the molecular epidemiology and population structure of resistant bacteria, the characterization of the mobile genetic elements that carry resistance genes, and the development of diagnostic techniques and therapeutic alternatives against bacteria with extensive resistance to antibiotics. In this sense, research into the dissemination pathways of Enterobacteriaceae, Acinetobacter baumannii and carbapenemase-producing Pseudomonas aeruginosa (as a paradigm of extensive resistance and pan-resistance) is one of our current priority objectives.

Our general objective is to provide early knowledge about any emerging antibiotic resistance mechanism in our country. This contribution of knowledge is based on transversal objectives that we consider key, such as 1) the ability to adapt research to emerging resistance problems, 2) the promotion of cooperative and multidisciplinary research studies working in networks with different Spanish and foreign centers, 3) the transfer of research results in an agile way to the clinical practice of the national health system, and 4) the promotion of the interrelation of research with reference, advice, training and dissemination seeking the empowerment of all. 

More specifically, our main scientific objectives are the characterization of the molecular bases of antibiotic resistance in pathogenic bacteria, the study of the molecular epidemiology and population structure of resistant bacteria, the characterization of the mobile genetic elements that carry resistance genes, and the development of diagnostic techniques and therapeutic alternatives against bacteria with extensive resistance to antibiotics. In this sense, research into the dissemination pathways of Enterobacteriaceae, Acinetobacter baumannii and carbapenemase-producing Pseudomonas aeruginosa (as a paradigm of extensive resistance and pan-resistance) is one of our current priority objectives.

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