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Investigación

Serology

Líneas de investigación

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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.

Proyectos de investigación

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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.”
 

Publicaciones destacadas

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Category

Increase in isolation of Burkholderia contaminans from Spanish patients with cystic fibrosis.

Medina-Pascual MJ, Valdezate S, Carrasco G, Villalón P, Garrido N, Saéz-Nieto JA. (2015) Increase in isolation of Burkholderia contaminans from Spanish patients with cystic fibrosis. Clin Microbiol Infect. ;21(2):150-6

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CD45 expression discriminates waves of embryonic megakaryocytes in the mouse.

Cortegano, I., Serrano, N., Ruiz, C., Rodríguez, M., Prado, C., Alía, M., Hidalgo, A., Cano, E., de Andrés B. and Gaspar, ML. 2018. Haematologica, 104(9):1853-1865

PUBMED DOI

Upregulation of the PatAB transporter confers fluoroquinolone resistance to Streptococcus pseudopneumoniae

Alvarado M, Martín-Galiano AJ, Ferrándiz MJ, Zaballos A, de la Campa AG. Front Microbiol. 8:2074 (2017).

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Broadly cross-neutralizing antibodies in HIV-1 patients with undetectable viremia

Medina-Ramirez M, Sanchez-Merino V, Sanchez-Palomino S, Merino-Mansilla A, Ferreira CB, Perez I, Gonzalez N, Alvarez A, Alcocer-Gonzalez JM, Garcia F, Gatell JM, Alcami J, Yuste E; J Virol. 2011 Jun;85(12):5804-13.

PUBMED DOI

Multi-resistance to non-azole fungicides in Aspergillus fumigatus TR34/L98H azole resistant isolates

Gonzalez-Jimenez I, Garcia-Rubio R, Monzon S, Lucio J, Cuesta I, and Mellado E. Antimicrob Agents Chemother. 17;65(9):e0064221

PUBMED DOI

Resistance gene pool to co-trimoxazole in non-susceptible Nocardia strains

Valdezate S, Garrido N, Carrasco G, Villalón P, Medina-Pascual MJ, Saéz-Nieto JA. (2015). Resistance gene pool to co-trimoxazole in non-susceptible Nocardia strains. Front Microbiol. 2015 Apr 28;6:376

PUBMED DOI

Podocytes 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.

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A novel typing method for Streptococcus pneumoniae using selected surface proteins

Domenech A, Moreno J, Ardanuy C, Liñares J, de la Campa AG, Martin-Galiano AJ. Front Microbiol. 2016; 31;7:420.

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Vector-mediated gene transfer engenders long-lived neutralizing activity and protection against SIV infection in monkeys

Johnson PR, Schnepp BC, Zhang J, Connell MJ, Greene SM, Yuste E, Desrosiers RC, Clark KR; Nat Med. 2009 Aug;15(8):901-6

PUBMED DOI

Genomic Background and Phylogeny of cfiA-Positive Bacteroides fragilis Strains Resistant to Meropenem-EDTA

Medina-Pascual MJ, Valdezate S, Carrasco G, Villalón P, Garrido N, Saéz-Nieto JA. (2015) Increase in isolation of Burkholderia contaminans from Spanish patients with cystic fibrosis. Clin Microbiol Infect. ;21(2):150-6.

PUBMED DOI

Spatially-restricted JAG1-Notch signaling in the human thymus provides permissive microenvironments for dendritic cell development.

Martín Gayo, E., González-García, S., García-León, M., Murcia-Ceballos, A., Alcain, J., García-Peydró, M., Allende, L., de Andrés, B., Gaspar, ML. and Toribio, ML. J.Exp.Med. (2017) 214:3361-3379

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An increase in negative supercoiling in bacteria reveals topology-reacting gene clusters and a homeostatic response mediated by the DNA topoisomerase I gene

Ferrándiz MJ, Martín-Galiano AJ, Arnanz C, Camacho-Soguero I, Tirado-Vélez JM, de la Campa AG. 2016. Nucl Acids Res. 44:7292-7303 (2016).

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Identification and characterization of HIV-1 CD8+ T cell escape variants with impaired fitness

Sanchez-Merino V, Farrow MA, Brewster F, Somasundaran M, Luzuriaga K; J Infect Dis. 2008 Jan 15;197(2):300-8

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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

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.

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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

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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).

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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)

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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

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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

DNGR-1+ dendritic cells are located in meningeal and choroid plexus membranes of the non-injured brain.

Quintana, E., Fernández. A, de Andrés, B., Liste, I., Sancho, D., Gaspar, ML. and Cano, E. Glia (2015) 62 (12):2231-2248

PUBMED DOI

Fluoroquinolone-resistant pneumococci: dynamics of serotypes and clones in Spain in 2012 compared with those from 2002 and 2006

Domenech A, Tirado-Vélez JM, Fenoll A, Ardanuy C, Yuste J, Liñares J, de la Campa AG. Antimicrob Agents Chemother. 58:2393-2399 (2014).

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Balancing selection and the evolution of functional polymorphism in Old World monkey TRIM5alpha

Newman RM, Hall L, Connole M, Chen GL, Sato S, Yuste E, Diehl W, Hunter E, Kaur A, Miller GM, Johnson WE; Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Dec 12;103(50):19134-9

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Postnatal and adult immunoglobulin repertoires of innate-like CD19(+)CD45R(lo) B Cells.

Prado, C., Rodriguez, M., Cortegano I., Ruiz, C., Alía, M., de Andrés, B., Gaspar, ML. J Inn Inmmunol. (2014) 6: 499-514

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Virion envelope content, infectivity, and neutralization sensitivity of simian immunodeficiency virus

Yuste E, Johnson W, Pavlakis GN, Desrosiers RC; J Virol. 2005 Oct;79(19):12455-63.

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Notch1 regulates progenitor cell proliferation and differentiation during murine yolk sac hematopoiesis

Isabel Cortegano, Pedro Melgar-Rojas, Luis Luna-Zurita, Miguel Ángel Rodríguez-Marcos, MA., Gaspar ML., and José Luis de la Pompa, JL. Cell death and diff. (2014) 21: 1081-1094

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HIV-1-specific CD8+ T cell responses and viral evolution in women and infants

Sanchez-Merino V, Nie S, Luzuriaga K*. 2005. J Immunol 175:6976-86.

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Modulation of Env content in virions of simian immunodeficiency virus: correlation with cell surface expression and virion infectivity

Yuste E, Reeves JD, Doms RW, Desrosiers RC*. 2004. J Virol 78:6775-85.

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Immunoinformatics lessons on the current COVID-19 pandemic and future coronavirus zoonoses

López D, García-Peydró M. “Immunoinformatics lessons on the current COVID-19 pandemic and future coronavirus zoonoses”. Frontiers in Immunology 14:1118267 (2023).

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Predicted HLA Class I and Class II Epitopes From Licensed Vaccines Are Largely Conserved in New SARS-CoV-2 Omicron Variant of Concern.

López, D. 2022. Predicted HLA Class I and Class II Epitopes From Licensed Vaccines Are Largely Conserved in New SARS-CoV-2 Omicron Variant of Concern. Front Immunol. 13:832889.

PUBMED

Garcia-Arriaza, J., M. Esteban, and D. López. 2021

Garcia-Arriaza, J., M. Esteban, and D. López. 2021. Modified Vaccinia Virus Ankara as a Viral Vector for Vaccine Candidates against Chikungunya Virus. Biomedicines. 9.

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Cross-Recognition of SARS-CoV-2 B-Cell Epitopes with Other Betacoronavirus Nucleoproteins

Tajuelo, A., M. López-Siles, V. Mas, P. Perez-Romero, J. M. Aguado, V. Briz, M. J. McConnell, A. J. Martín-Galiano, and D. López. 2022. Cross-Recognition of SARS-CoV-2 B-Cell Epitopes with Other Betacoronavirus Nucleoproteins. Int.J.Mol.Sci. 23.

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Abundance, Betweenness Centrality, Hydrophobicity, and Isoelectric Points Are Relevant Factors in the Processing of Parental Proteins of the HLA Class II Ligandome.

Lorente, E., A. J. Martín-Galiano, D. M. Kadosh, A. Barriga, J. Garcia-Arriaza, C. Mir, M. Esteban, A. Admon, and D. López. 2022. Abundance, Betweenness Centrality, Hydrophobicity, and Isoelectric Points Are Relevant Factors in the Processing of Parental Proteins of the HLA Class II Ligandome. J.Proteome.Res. 21:164-171.

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Prediction of Conserved HLA Class I and Class II Epitopes from SARS-CoV-2 Licensed Vaccines Supports T-Cell Cross-Protection against SARS-CoV-1.

López, D. 2022. Prediction of Conserved HLA Class I and Class II Epitopes from SARS-CoV-2 Licensed Vaccines Supports T-Cell Cross-Protection against SARS-CoV-1. Biomedicines. 10.

PUBMED DOI

Predicted Epitope Abundance Supports Vaccine-Induced Cytotoxic Protection Against SARS-CoV-2 Variants of Concern.

Martín-Galiano, A. J., F. Diez-Fuertes, M. J. McConnell, and D. López. 2021. Predicted Epitope Abundance Supports Vaccine-Induced Cytotoxic Protection Against SARS-CoV-2 Variants of Concern. Front Immunol. 12:732693.

PUBMED DOI

de la Sota, P. G., E. Lorente, L. Notario, C. Mir, O. Zaragoza, and D. López. 2021. Mitoxantrone Shows In Vitro, but Not In Vivo Antiviral Activity against Human Respiratory Syncytial Virus. Biomedicines. 9.

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Lorente, E., M. Marcilla, P. G. de la Sota, A. Quijada-Freire, C. Mir, and D. López. 2021. Acid Stripping after Infection Improves the Detection of Viral HLA Class I Natural Ligands Identified by Mass Spectrometry. Int.J.Mol.Sci. 22.

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Redondo-Anton, J., M. G. Fontela, L. Notario, R. Torres-Ruiz, S. Rodriguez-Perales, E. Lorente, and P. Lauzurica. 2020. Functional Characterization of a Dual Enhancer/Promoter Regulatory Element Leading Human CD69 Expression. Front Genet. 11:552949.

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Lorente, E., E. Barnea, C. Mir, A. Admon, and D. López. 2020. The HLA-DP peptide repertoire from human respiratory syncytial virus is focused on major structural proteins with the exception of the viral polymerase. J Proteomics. 221:103759.

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Marquez, A., M. Gomez-Fontela, S. Lauzurica, R. Candorcio-Simon, D. Munoz-Martín, M. Morales, M. Ubago, C. Toledo, P. Lauzurica, and C. Molpeceres. 2020. Fluorescence enhanced BA-LIFT for single cell detection and isolation. Biofabrication. 12:025019.

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List of staff

Información adicional

The main objective of the Serology Laboratory is to provide services to centers of the National Health System, through the offer in the service portfolio of the National Microbiology Center, in carrying out diagnosis and reference through the detection of antibodies, both for primary diagnosis and for reference activities.

For this, it has the appropriate serological methodologies, many of them accredited by ENAC in accordance with the ISO15189 standard. Conducts test validation studies through collaboration agreements with private entities.

Participates in seroprevalence studies, carried out through management assignments with the Ministry of Health and with the Public Health authorities of different autonomous communities.

On the other hand, it participates in research projects in relation to infectious diseases, in recent years on neurological diseases, on emerging diseases and on the viruses included in the MMR vaccine.

The main objective of the Serology Laboratory is to provide services to centers of the National Health System, through the offer in the service portfolio of the National Microbiology Center, in carrying out diagnosis and reference through the detection of antibodies, both for primary diagnosis and for reference activities.

For this, it has the appropriate serological methodologies, many of them accredited by ENAC in accordance with the ISO15189 standard. Conducts test validation studies through collaboration agreements with private entities.

Participates in seroprevalence studies, carried out through management assignments with the Ministry of Health and with the Public Health authorities of different autonomous communities.

On the other hand, it participates in research projects in relation to infectious diseases, in recent years on neurological diseases, on emerging diseases and on the viruses included in the MMR vaccine.

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