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 €
Publicaciones destacadas
New Panfungal Real-Time PCR Assay for Diagnosis of Invasive Fungal Infections.
4. Valero C, de la Cruz-Villar L, Zaragoza O, Buitrago MJ. New Panfungal Real-Time PCR Assay for Diagnosis of Invasive Fungal Infections. J Clin Microbiol. 2016 Dec;54(12):2910-2918. doi: 10.1128/JCM.01580-16. Epub 2016 Sep 14. PMID: 27629898.
DOIA Multiplex Real-Time PCR Assay for Identification of Pneumocystis jirovecii, Histoplasma capsulatum, and Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii in Samples from AIDS Patients with Opportunistic Pneumonia
6. Gago S, Esteban C, Valero C, Zaragoza O, Puig de la Bellacasa J, Buitrago MJ. A multiplex real-time PCR assay for identification of Pneumocystis jirovecii, Histoplasma capsulatum, and Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii in samples from AIDS patients with opportunistic pneumonia. J Clin Microbiol. 2014 Apr;52(4):1168-76. doi: 10.1128/JCM.02895-13. Epub 2014 Jan 29. PMID: 24478409.
PUBMED DOIAnalysis of strain relatedness using High Resolution Melting in a case of recurrent candiduria
7. Gago S, Lorenzo B, Gomez-Lopez A, Cuesta I, Cuenca-Estrella M, Buitrago MJ. Analysis of strain relatedness using high resolution melting in a case of recurrent candiduria. BMC Microbiol. 2013 Jan 23;13:13. doi: 10.1186/1471-2180-13-13. PMID: 23343107.
PUBMED DOIHigh-Resolution Melting Analysis for Identification of the Cryptococcus neoformans-Cryptococcus gattii Complex
8. Gago S, Zaragoza Ó, Cuesta I, Rodríguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M, Buitrago MJ. High-resolution melting analysis for identification of the Cryptococcus neoformans-Cryptococcus gattii complex. J Clin Microbiol. 2011 Oct;49(10):3663-6. doi: 10.1128/JCM.01091-11. Epub 2011 Aug 10. PMID: 21832024.
PUBMED DOIPerformance of Panfungal- and Specific-PCR-Based Procedures for Etiological Diagnosis of Invasive Fungal Diseases on Tissue Biopsy Specimens with Proven Infection: a 7-Year Retrospective Analysis from a Reference Laboratory
9. Buitrago MJ, Bernal-Martinez L, Castelli MV, Rodriguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M Performance of panfungal--and specific-PCR-based procedures for etiological diagnosis of invasive fungal diseases on tissue biopsy specimens with proven infection: a 7-year retrospective analysis from a reference laboratory. J Clin Microbiol. 2014 May;52(5):1737-40. doi: 10.1128/JCM.00328-14. Epub 2014 Feb 26.PMID: 24574295.
PUBMED DOIEpidemiología actual y diagnóstico de laboratorio de las micosis endémicas en España
11. Buitrago MJ, Cuenca-Estrella M. [Current epidemiology and laboratory diagnosis of endemic mycoses in Spain]. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2012 Aug;30(7):407-13. doi: 10.1016/j.eimc.2011.09.014. Epub 2011 Nov 29. PMID: 22130575 Review. Spanish.
PUBMED DOIA matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry reference database for the identification of Histoplasma capsulatum
12. Buitrago MJ, Bernal-Martínez L, Castelli MV, Rodríguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M. Histoplasmosis and paracoccidioidomycosis in a non-endemic area: a review of cases and diagnosis. J Travel Med. 2011 Jan-Feb;18(1):26-33. doi: 10.1111/j.1708-8305.2010.00477.x. Epub 2010 Nov 28. PMID: 21199139.
PUBMED DOICopy Number Variation of Mitochondrial DNA Genes in Pneumocystis jirovecii According to the Fungal Load in BAL Specimens
13. Valero C, Buitrago MJ, Gago S, Quiles-Melero I, García-Rodríguez J. A matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry reference database for the identification of Histoplasma capsulatum. Med Mycol. 2018 Apr 1;56 (3):307-314. doi: 10.1093/mmy/myx047. PMID: 28992262.
PUBMED DOIInformación 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.