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Nuestro grupo estudia desde hace más de 30 años los mecanismos de resistencia a antibióticos en Streptococcus pneumoniae (Spn). Nuestros objetivos son conocer las bases moleculares de la acción de antimicrobianos, buscar nuevas dianas de acción y nuevos compuestos. La seconeolitsina (SCN) es uno de estos nuevos compuestos que tiene como diana la topoisomerasa I (Topo I). En cuanto a la búsqueda de nuevas dianas, nuestra investigación se ha centrado en los últimos años en los factores que organizan la topología del cromosoma, permitiendo una compactación (de unas 1.000-veces) óptima para armonizar su replicación, segregación cromosómica y expresión génica. Dicha compactación está mediada tanto por el nivel de superenrollamiento del DNA (Sc) como por la asociación a proteínas de unión al nucleoide (NAPs). El nivel de Sc depende principalmente de las actividades enzimáticas de sus DNA topoisomerasas, alcanzándose un equilibrio homeostático por las actividades opuestas de las topoisomerasas que relajan el DNA (Topo I y Topo IV), y de la girasa, que introduce Sc negativo.
Nuestro grupo ha caracterizado las 3 topoisomerasas de Spn y 2 NAPs: HU y SatR. Asimismo, la disponibilidad de antibacterianos que inhiben cada una de las topoisomerasas de Spn, nos ha permitido analizar su transcriptoma en condiciones de cambio local o global del nivel de Sc y definir dominios de genes de transcripción coordinada y funciones similares. Las fluoroquinolonas, que inhiben la Topo IV y la girasa, producen cambios locales del Sc que inducen alteraciones del 6% del transcriptoma, alterando rutas metabólicas que originan un incremento de especies reactivas de oxígeno (ROS) que contribuyen a la letalidad, de acuerdo con el mecanismo general de los antibióticos bactericidas. Por otra parte, la inducción de cambios globales en Sc por novobiocina (NOV, inhibidor de la girasa), o por SCN (inhibidor de Topo I), nos ha permitido definir dominios topológicos (ver apartado A en la figura). Los cambios globales del Sc (ver apartado B en la figura) incluyen la regulación de los genes de las topoisomerasas: su disminución activa la transcripción de los genes de la girasa (gyrA, gyrB) e inhibe los de la de Topo IV (parEC) y la Topo I (topA); el aumento del Sc regula la expresión de topA. La disminución del Sc afecta al 37% del genoma, con >68% de los genes agrupados en 15 dominios. El incremento del Sc afecta al 10% del genoma, con 25% de los genes agrupados en 12 dominios. El contenido en AT en el genoma se correlaciona con los dominios, siendo más alto en los dominios UP que en los DOWN. Los genes de los diferentes dominios tienen características funcionales comunes, lo que indica que han estado sometidos a una presión selectiva de carácter topológico para determinar la localización de genes implicados en metabolismo, virulencia y competencia.
Los objetivos actuales del grupo son:
1. Identificación de los factores que estabilizan la topología del cromosoma: NAPs, ncRNAs, interacciones intracromosómicas.
2. Regulación de la transcripción en respuesta a estrés topológico: localización in vivo de DNA topoisomerasas, RNA polimerasa y NAPs.
3. Topo I como nueva diana antimicrobiana y acción de SCN.
4. Diseño de RNAs antisentido y utilización del sistema CRISPR como nuevos agentes antibacterianos.
Proyectos de investigación
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1: Título del proyecto: Interacción entre superenrollamiento del DNA y la transcripción en el patógeno humano Streptococcus pneumoniae.
Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación, Agencia Estatal de Investigación (Convocatoria «Proyectos I+D+I» 2020 - Modalidades «Retos Investigación» y «Generación de Conocimiento»). Referencia: PID2021-124738OB-100. 2022-2025. Importe 108.900€
2: Título del proyecto: Estudio de los factores que organizan el cromosoma de Streptococcus pneumoniae: nuevas dianas de antibióticos y mecanismos de resistencia.
Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. Agencia Estatal de Investigación. Referencia: BIO2017-82951-R. 2018-2020. Importe 169.400€
3: Título del proyecto: Papel de las DNA topoisomerasas y de las proteínas de unión al nucleoide en la organización del cromosoma de Streptococcus pneumoniae: respuesta a antibióticos y virulencia.
Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Referencia: BIO2014-55462. 2015-2017. Importe 193.600€
4: Título del proyecto: The control of supercoiling level in Streptococcus pneumoniae as an antimicrobial target
Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Referencia: BIO2011-25343. 2012-2015. Importe: 209.000€
5: Título del proyecto: Papel de los pequeños RNAs no codificantes en la patogenicidad de Streptococcus pneumoniae.
Investigador Principal: Mónica Amblar Esteban
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Acción Estratégica de Salud (AES). Referencia: PI11/00656. 2012-2015. Importe 198.714€
Publicaciones destacadas
Alastruey-Izquierdo A, Alcazar-Fuoli L, Rivero-Menéndez O, Ayats J, Castro C, García-Rodríguez J, Goterris-Bonet L, Ibáñez-Martínez E, Linares-Sicilia MJ, Martin-Gomez MT, Martín-Mazuelos E, Pelaez T, Peman J, Rezusta A, Rojo S, Tejero R, Anza DV, Viñuelas J, Zapico MS, Cuenca-Estrella M; the FILPOP2 Project from GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Molecular Identification and Susceptibility Testing of Molds Isolated in a Prospective Surveillance of Triazole Resistance in Spain (FILPOP2 Study). Antimicrob Agents Chemother. 2018 Aug 27;62(9):e00358-18. doi: 10.1128/AAC.00358-18. PMID: 29941643; PMCID: PMC6125503.
Alastruey-Izquierdo A, Alcazar-Fuoli L, Rivero-Menéndez O, Ayats J, Castro C, García-Rodríguez J, Goterris-Bonet L, Ibáñez-Martínez E, Linares-Sicilia MJ, Martin-Gomez MT, Martín-Mazuelos E, Pelaez T, Peman J, Rezusta A, Rojo S, Tejero R, Anza DV, Viñuelas J, Zapico MS, Cuenca-Estrella M; the FILPOP2 Project from GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Molecular Identification and Susceptibility Testing of Molds Isolated in a Prospective Surveillance of Triazole Resistance in Spain (FILPOP2 Study). Antimicrob Agents Chemother. 2018 Aug 27;62(9):e00358-18. doi: 10.1128/AAC.00358-18. PMID: 29941643; PMCID: PMC6125503.
PUBMED DOIGonçalves SM, Lagrou K, Rodrigues CS, Campos CF, Bernal-Martínez L, Rodrigues F, Silvestre R, Alcazar-Fuoli L, Maertens JA, Cunha C, Carvalho A. Evaluation of Bronchoalveolar Lavage Fluid Cytokines as Biomarkers for Invasive Pulmonary Aspergillosis in At-Risk Patients. Front Microbiol. 2017 Nov 29;8:2362. doi:10.3389/fmicb.2017.02362. PMID: 29238334; PMCID: PMC5712575.
Gonçalves SM, Lagrou K, Rodrigues CS, Campos CF, Bernal-Martínez L, Rodrigues F, Silvestre R, Alcazar-Fuoli L, Maertens JA, Cunha C, Carvalho A. Evaluation of Bronchoalveolar Lavage Fluid Cytokines as Biomarkers for Invasive Pulmonary Aspergillosis in At-Risk Patients. Front Microbiol. 2017 Nov 29;8:2362. doi:10.3389/fmicb.2017.02362. PMID: 29238334; PMCID: PMC5712575.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Buitrago M, Gomez-Lopez A, Mellado E. An alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp strains. Virulence. 2015;6(4):376-84. doi: 10.1080/21505594.2015.1025192. PMID: 26065322; PMCID: PMC4601236.
Alcazar-Fuoli L, Buitrago M, Gomez-Lopez A, Mellado E. An alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp strains. Virulence. 2015;6(4):376-84. doi: 10.1080/21505594.2015.1025192. PMID: 26065322; PMCID: PMC4601236.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Cairns T, Lopez JF, Zonja B, Pérez S, Barceló D, Igarashi Y, Bowyer P, Bignell E. A modified recombineering protocol for the genetic manipulation of gene clusters in Aspergillus fumigatus. PLoS One. 2014 Nov 5;9(11):e111875. doi: 10.1371/journal.pone.0111875. PMID: 25372385; PMCID:PMC4221250.
Alcazar-Fuoli L, Cairns T, Lopez JF, Zonja B, Pérez S, Barceló D, Igarashi Y, Bowyer P, Bignell E. A modified recombineering protocol for the genetic manipulation of gene clusters in Aspergillus fumigatus. PLoS One. 2014 Nov 5;9(11):e111875. doi: 10.1371/journal.pone.0111875. PMID: 25372385; PMCID:PMC4221250.
PUBMED DOIContenidos con Investigacion .
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Adela González de la Campa
Investigador Científico
Código ORCID: 0000-0002-3598-2548
Licenciada en Biología en 1981 y Doctora en 1985 por la Universidad Complutense de Madrid. Realizó su tesis doctoral en el laboratorio del Dr. Miguel Vicente del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC. Posteriormente trabajó durante 2 años en el Brookhaven National Laboratory, Upton, New York, EEUU en el laboratorio de Sandord Lacks. Tras esta etapa posdoctoral en EEUU, trabajó durante 3 años como Becario de Reincorporación en el Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC en el laboratorio del Dr. Manuel Espinosa. Es Científico titular del CSIC desde 1990 e Investigador Científico desde 2007. Participó como jefe de grupo del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) desde 2007 a 2015.
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María José Ferrándiz Avellano
Científico Titular
Código ORCID: 0000-0003-1428-9506
Licenciada en Biología en 1990 y Doctora en 1997 por la Universidad Complutense de Madrid. Realizó su tesis doctoral en el Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC en el laboratorio del Dr. Miguel Vicente. Su etapa posdoctoral se llevó a cabo entre el laboratorio de la Dra. Adela González de la Campa en el Centro Nacional de Microbiología (CNM) del Instituto de Salud Carlos IIII (ISCIII) (1998-2001 y 2003-2006) y el laboratorio del Profesor Paul Williams del Institute of Infections and Immunity de la Universidad de Nottingham (2001-2003). Participó como investigadora colaboradora del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) desde 2007 a 2015. Es Científico Titular del ISCIII en el Centro Nacional de Microbiología desde 2006.
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Mónica Amblar Esteban
Científico Titular
Código ORCID: 0000-0003-3530-615X
Licenciada en Biología en 1993 y Doctora en 2000 por la Universidad Complutense de Madrid. Realizó su tesis doctoral en el laboratorio de la Dra. Paloma López del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC. Posteriormente trabajó durante 5 años y medio en el Instituto de Tecnología Química e Biológica/Universidade Nova de Lisboa, de Oeiras (Portugal) en el laboratorio de la Profa. Cecilia M. Arraiano. Tras esta etapa posdoctoral se reincorporó al Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC donde trabajó durante 2 años como Investigador Postdoctoral contratado en el laboratorio de la Dra. Paloma López. Posteriormente se incorporó al Centro Nacional de Microbiología del ISCIII con un contrato Ramón y Cajal y en el año 2010 obtuvo una posición de Científico titular de OPI con destino en el mismo centro.
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Pablo Herrera Marcelino
Ayudante de Investigación, CAM
Código ORCID: 0009-0003-5137-3712
Graduado en Bioquímica en 2022 por la Universidad de Málaga, y en los másteres de Microbiología y Parasitología (2024) y Virología (2025) por la Universidad Complutense de Madrid. Además, ostenta los títulos de Experto en Laboratorio Clínico (2023) de la misma universidad y de Experto en Biotecnología aplicada a la Salud (2023) de la UNED. En la actualidad, disfruta de un contrato de ayudante de investigación centrando en el estudio de proteínas neumocócicas implicadas en la interacción con el ARN.
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Laura Alfonso Alarcón
Predoctoral
Código ORCID: 0000-0003-1560-1100
Bioquímica en 2020 por la Universidad Nacional de Asunción (Paraguay) y Máster en Microbiología y Salud en 2024 por la Universidad del País Vasco. Realizó estancias en Paraguay en el Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Facultad de Ciencias Químicas y Hospital Nacional de Itaugua. Actualmente, se encuentra cursando el programa de Doctorado en Microbiología y Parasitología de la Universidad Complutense de Madrid, disfrutando de la beca “Don Carlos Antonio López” (BECAL) del Gobierno del Paraguay.
Listado de personal
Información adicional
La actividad investigadora del grupo de Biología Viral desde sus inicios en los años 80 se ha centrado en los virus respiratorios, sobre todo en el estudio de los mecanismos de entrada de los virus en la célula, aspectos evolutivos, propiedades antigénicas y desarrollo de vacunas.
En la actualidad los objetivos del grupo se focalizan en la caracterización de la respuesta inmune y en el desarrollo de vacunas frente a los pneumovirus humanos: el virus respiratorio sincitial humano (hRSV) y el metapneumovirus humano (hMPV).
Ambos virus están considerados como importantes patógenos respiratorios de elevada relevancia en la clínica, especialmente en la población pediátrica.
En actualidad no se dispone de vacunas seguras y eficaces frente a estos virus. Mediante ingeniería de proteínas en el laboratorio se desarrollan subunidades proteicas solubles basadas en la proteína de fusión (proteína F) del hRSV y del hMPV para su uso como vacunas frente a los pneumovirus humanos.
Por otro lado, y gracias a la caracterización del tipo de respuesta humoral inducida por las proteínas F de estos virus, el laboratorio también está involucrado en el aislamiento de anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos para su uso como tratamientos frente a estos virus.
La actividad investigadora del grupo de Biología Viral desde sus inicios en los años 80 se ha centrado en los virus respiratorios, sobre todo en el estudio de los mecanismos de entrada de los virus en la célula, aspectos evolutivos, propiedades antigénicas y desarrollo de vacunas.
En la actualidad los objetivos del grupo se focalizan en la caracterización de la respuesta inmune y en el desarrollo de vacunas frente a los pneumovirus humanos: el virus respiratorio sincitial humano (hRSV) y el metapneumovirus humano (hMPV).
Ambos virus están considerados como importantes patógenos respiratorios de elevada relevancia en la clínica, especialmente en la población pediátrica.
En actualidad no se dispone de vacunas seguras y eficaces frente a estos virus. Mediante ingeniería de proteínas en el laboratorio se desarrollan subunidades proteicas solubles basadas en la proteína de fusión (proteína F) del hRSV y del hMPV para su uso como vacunas frente a los pneumovirus humanos.
Por otro lado, y gracias a la caracterización del tipo de respuesta humoral inducida por las proteínas F de estos virus, el laboratorio también está involucrado en el aislamiento de anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos para su uso como tratamientos frente a estos virus.