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Investigación
Herramientas transcriptómicas aplicadas al diagnóstico y pronóstico de enfermedades infecciosas
Líneas de investigación
Contenidos con 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
Contenidos con 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/)
Publicaciones destacadas
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Humoral response to natural influenza infection in solid organ transplant recipients
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PUBMEDNew 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.
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14. Valero C, Buitrago MJ, Gits-Muselli M, Benazra M, Sturny-Leclère A, Hamane S, Guigue N, Bretagne S, Alanio A. Copy Number Variation of Mitochondrial DNA Genes in Pneumocystis jirovecii According to the Fungal Load in BAL Specimens. Front Microbiol. 2016 Sep 12;7:1413. doi: 10.3389/fmicb.2016.01413. eCollection 2016. PMID: 27672381.
PUBMED DOIIdentification of Off-Patent Compounds That Present Antifungal Activity Against the Emerging Fungal Pathogen Candida auris
2: de Oliveira HC, Monteiro MC, Rossi SA, Pemán J, Ruiz-Gaitán A, Mendes- Giannini MJS, Mellado E, Zaragoza O. Identification of Off-Patent Compounds That Present Antifungal Activity Against the Emerging Fungal Pathogen Candida auris. Front Cell Infect Microbiol. 2019 Apr 2;9:83. PMCID: PMC6454888.
PUBMED DOICryptococcus neoformans can form titan-like cells in vitro in response to multiple signals
Trevijano-Contador N, de Oliveira HC, García-Rodas R, Rossi SA, Llorente I, Zaballos Á, Janbon G, Ariño J, Zaragoza Ó. Cryptococcus neoformans can form titan-like cells in vitro in response to multiple signals. PLoS Pathog. 2018 May 18;14(5):e1007007. PMCID: PMC6454888.
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5: Mesa-Arango AC, Rueda C, Román E, Quintin J, Terrón MC, Luque D, Netea MG, Pla J, Zaragoza O. Cell Wall Changes in Amphotericin B-Resistant Strains from Candida tropicalis and Relationship with the Immune Responses Elicited by the Host. Antimicrob Agents Chemother. 2016 Mar 25;60(4):2326-35. PMCID: PMC4808153.
PUBMED DOIThe production of reactive oxygen species is a universal action mechanism of Amphotericin B against pathogenic yeasts and contributes to the fungicidal effect of this drug
8: Mesa-Arango AC, Trevijano-Contador N, Román E, Sánchez-Fresneda R, Casas C, Herrero E, Argüelles JC, Pla J, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. The production of reactive oxygen species is a universal action mechanism of Amphotericin B against pathogenic yeasts and contributes to the fungicidal effect of this drug. Antimicrob Agents Chemother. 2014 Nov;58(11):6627-38. PMCID: PMC4249417.
PUBMED DOICapsule Growth in Cryptococcus neoformans Is Coordinated with Cell Cycle Progression
9: García-Rodas R, Cordero RJ, Trevijano-Contador N, Janbon G, Moyrand F, Casadevall A, Zaragoza O. Capsule growth in Cryptococcus neoformans is coordinated with cell cycle progression. mBio. 2014 Jun 17;5(3):e00945-14. PMCID: PMC4056547.
PUBMED DOIThe interaction between Candida krusei and murine macrophages results in multiple outcomes, including intracellular survival and escape from killing
12: García-Rodas R, González-Camacho F, Rodríguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. The interaction between Candida krusei and murine macrophages results in multiple outcomes, including intracellular survival and escape from killing. Infect Immun. 2011 Jun;79(6):2136-44. PMCID: PMC3125833.
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