Arbovirus y Enfermedades víricas importadas

El grupo investiga el papel que los Arbovirus (virus transmitidos por artrópodos) y otros virus transmitidos por otros vectores y/o reservorios (VTVR) como roedores o murciélagos desempeñan en nuestro entorno. Nuestra investigación abarca desde el conocimiento sobre su presencia en nuestro medio hasta los mecanismos que les hacen más o menos patógenos aunque una parte importante de nuestra actividad está encaminada a conocer y/o desarrollar métodos diagnósticos para su detección y caracterización.  Virus como Chikungunya, Zika, Dengue, West Nile, Toscana o el productor de la Fiebre Hemorrágica de Crimea-Congo son algunos de los agentes con los que trabajamos.​

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.

Babesiosis

Babesiosis y Babesia divergens: investigación y diagnóstico.

Babesia es un parásito Apicomplexa capaz de infectar los eritrocitos de una amplia variedad de vertebrados y causar babesiosis. La enfermedad, transmisible por picadura de garrapata, transfusión y vía congénita, está ampliamente distribuida a nivel mundial afectando al humano, a los animales de consumo, de compañía y a los animales salvajes.  El conocimiento sobre la biología del parásito y la capacidad para diagnosticar y tratar la enfermedad son aspectos que requieren de una amplia mejora.  Así, esta línea pretende elucidar aspectos biológicos básicos y solventar las deficiencias que giran en torno a Babesia y la babesiosis.

Biología Viral

1. Estudio del mecanismo de fusión de membranas inducido por las proteínas de superficie del virus respiratorio sincitial humano y del metapneumovirus humano.
2. Estudio y caracterización de la respuesta inmune frente a virus respiratorios.
3. Desarrollo de vacunas frente a los pneumovirus humanos basadas en subunidades proteicas de la proteína de fusión de membranas, proteína F.

Biología y Variabilidad del VIH

• Epidemiología molecular y filogenia del VIH-1: identificación de formas genéticas y estudio de su prevalencia y su correlación con variables epidemiológicas y de sus cambios temporales.
• Filodinámica y filogeografía del VIH-1: estudio de la dinámica de crecimiento y la propagación temporo-espacial de variantes del VIH-1.
• Resistencia a antirretrovirales en pacientes infectados por el VIH-1.
• Uso de correceptores por el VIH-1.
• Splicing de RNAs del VIH-1.
• Producción y caracterización de aislados virales y clones funcionales de la envuelta de diversas formas genéticas del VIH-1 para su uso en investigación sobre vacunas, patogenia y antirretrovirales.

Caracterización molecular de los estafilococcus

​El Laboratorio de Referencia e investigación en Infecciones Relacionadas con la Asistencia Sanitaria dispone de un Programa de Vigilancia de Staphylococcus aureus y Estafilococos coagulasa negativa y de la siguiente cartera de servicios:

Estafilococos coagulasa negativa

Identificación:

Por secuencia del gen 16S del ARN ribosómico

Por secuencia del gen rpoB

Por secuencia del gen tuf

Marcadores moleculares

Perfil por PFGE

SSC

mec

MLST

Detección de genes

Genes mec

Genes de resistencia

Mecanismos de resistencia al linezolid

Dominio V del gen 23S ARNr

Gen rplC (riboproteína L3)

Gen rplD (riboproteína L4)

Gen rplV (riboproteína L22)

 

Staphylococcus aureus

Identificación:

PCR del gen Sau

Por secuencia del gen 16S del ARN ribosómico

Por secuencia del gen rpoB

Por secuencia del gen tuf

Marcadores moleculares

PFGE

MLST

SSC

mec

Spa-tipo

Detección de genes

Genes mec

Gen PVL

Toxinas exfoliativas (SST)

Toxina del Shock Tóxico (TSST)

Enfermedades bacterianas transmitidas por agua y alimentos

Entomología Médica

1. Vectores de enfermedades de interés en salud pública: biología, competencia vectorial, colonias de laboratorio, infecciones experimentales, sondeos entomológicos, infectividad de reservorios potenciales de leishmaniasis.
2. Insecticidas y repelentes: evaluación de eficacia y estudio de resistencias.
3. Ensayos de vacunas frente a leishmaniasis: desafío, infectividad.
4. Caracterización molecular de la saliva de P. perniciosus y P. argentipes. Genómica, proteómica, marcadores de exposición a la picadura, factores de virulencia, vacunas.
5. Vigilancia en aeropuertos y puertos de dípteros exóticos importados.
6. Xenodiagnóstico de Leishmaniasis y Enfermedad de Chagas.
7. Detección molecular de Leishmania infantum en flebotomos.
8. Identificación molecular de la sangre ingerida por vectores.

Epidemiología e inmunopatogenia de la hepatitis C y de la coinfección VIH/VHC

A) Hepatitis C en pacientes infectados por VIH
​
Respuesta inmune frente al VHC en pacientes VIH

La presencia de células T citotóxicas (CTLs) y anticuerpos neutralizantes (nAbs) frente al virus de la hepatitis C (VHC) pueden influir en el aclaramiento espontáneo y las reinfecciones por este virus, pero se desconoce el impacto de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). La respuesta inmune en mucosas también es clave en la transmisión del VHC. Caracterizar esta respuesta inmune puede ser esencial para diseñar estrategias preventivas de la infección por VHC en personas con y sin VIH. Objetivos: 1) Estudiar la respuesta inmune (CTLs y nAbs) frente al VHC en distintas situaciones clínicas (aclaramiento espontáneo, reinfección, y tras la respuesta viral sostenida (RVS) con terapias basadas en interferón (IFN) o en antivirales de acción directa (DAAs). 2) Cuantificación del VHC y de ARNm de biomarcadores inmunológicos y de daño epitelial en exudados biológicos (oral, uretral, rectal y nasal) de pacientes virémicos.

Regresión de la hepatopatía en pacientes VIH que erradican la hepatitis C.

La eliminación del VHC con DAAs modifica la historia natural de la hepatopatía. Sin embargo, un porcentaje significativo de ellos mantienen alteraciones fisiopatológicas características de esta enfermedad persistiendo un riesgo residual de complicaciones hepáticas, particularmente en pacientes coinfectados por VIH/VHC, en los que el envejecimiento del sistema inmune es más acusado. Objetivos: Estudiar el impacto de la erradicación del VHC sobre el organismo y biomarcadores de sangre periférica asociados con la regresión de la hepatopatía. Evaluar marcadores predictivos de evolución clínica.

B) Prevención de la hepatitis C
Cribado de infección activa por el VHC en población de alto riesgo.

Diagnosticar la infección por VHC es el primer paso para la cura y su posterior erradicación. Más del 60% de las personas portadoras del VHC lo desconocen, y esta tasa es mayor en las poblaciones de alto riesgo (adicto a drogas por vía parenteral (ADVP), hombres que tienen sexo con hombres (HSH), etc.). Además, las reinfecciones por VHC entre HSH con prácticas sexuales de alto riesgo es el principal obstáculo en nuestro medio para lograr el objetivo de la OMS de eliminar el VHC para 2030. Objetivos: 1) Cribar la hepatitis C activa en población marginal; 2) Análisis filogenético de las cepas de VHC para comprender los patrones de transmisión del VHC.

Desarrollo un kit de diagnóstico rápido de infección activa por el VHC

La lucha contra la hepatitis C exige nuevas estrategias para el cribado y la eliminación de barreras a la vinculación asistencial. Existe una necesidad imperiosa de detectar la infección "activa" por el VHC por métodos simples y reproducibles, especialmente en poblaciones marginadas que están infradiagnosticadas de hepatitis C. Objetivo: Desarrollo, puesta a punto y validación de un kit de diagnóstico rápido basado en la detección del antígeno del core del VHC en sangre (VHC-Agc; diagnóstico en un solo paso) mediante el uso de anticuerpos monoclonales (AcMs) desarrollados en el laboratorio.

C) Infección VIH
Epidemiologia de eventos clínicos en la infección VIH

El Conjunto de Datos Básicos Mínimos (MBDS) del Ministerio de Sanidad es una base de datos clínicos y administrativos que contiene información registrada en el momento del alta hospitalaria, con una cobertura estimada del 97,7% del total de ingresos hospitalarios en hospitales públicos. El MBDS permite evaluar tendencias epidemiológicas de las altas hospitalarias a lo largo de más de 15 años y en un número elevado de pacientes. Objetivos: Estudiar la evolución de los eventos clínicos (infecciones, cáncer, eventos cardiovasculares, muerte, etc.) en pacientes infectados por VIH, con especial atención en los pacientes coinfectados por VIH/VHC.

Inmunopatogenia de la infección VIH

La infección VIH causa un progresivo deterioro de la inmunidad en pacientes naïve, pero la terapia antirretroviral combinada (cART) suele producir una reconstitución inmune, aunque no suele alcanzar la normalidad. La infección VIH provoca un envejecimiento prematuro, a pesar del cART, que se ha relacionado con un mayor riesgo de desarrollar eventos no relacionados con SIDA. Múltiples factores, como las coinfecciones virales, pueden acelerar o intensificar este proceso. Objetivos: Estudiar biomarcadores asociados con: i) control virológico e inmunológico de la infección VIH en no progresores a largo plazo (LTNPs) y controladores de elite. ii) respuesta virológica y reconstitución inmune en pacientes en cART. iii) senescencia y aparición de eventos no-SIDA en pacientes con cART, así como el impacto de coinfecciones virales (hepatitis (B, C, D, y E), herpesvirus (CMV, EBV, HHV-8,….), etc.). iv) respuesta inmune Ag-específica frente a la infección natural y frente a la vacunación de COVID-19.​​

Estudio de la relación exposición y respuesta en el tratamiento con antifúngicos

Genomica y Bioinformática

Hepatitis

1. Diseño de métodos diagnósticos para el estudio de los virus de las hepatitis (VH) A, B, C, D, E: Diseñamos sistemas de PCR para su detección y caracterización.
2. Evaluación de métodos diagnósticos de los VH. Colaboramos con empresas para estudios de sensibilidad y especificidad de equipos diagnósticos.
3.  Estudios de Seroprevalencia de los virus de las hepatitis.
4.  Epidemiología genómica de genomas completos de VHA, VHB, VHC, VHD y VHE en colaboración con el ECDC. Estudios de trazabilidad del VHE.
5. Caracterización molecular de virus de las hepatitis mediante secuenciación masiva:               a) VHB: mutantes de escape HBsAg (prevalencia y efectos en la detección del HBsAg). Estudio de mutaciones en epítopos de estimulación inmune y mutaciones asociadas a evolución clínica desfavorable.
   1. b) VHC: resistencias a los antivirales de acción directa. Análisis molecular de subtipos poco frecuentes.
      c) Estudios filogenéticos del VHD.
       d) Análisis genómico del VHE.
       e) Investigación etiológica de hepatitis no filiadas mediante estudios de metagenómica.

Hepatitis C y otros virus RNA

A) Respuesta de anticuerpos neutralizantes frente al virus de la Hepatitis C (VHC) en pacientes infectados.

Aproximadamente 58 millones de personas están infectadas crónicamente con el VHC en el mundo. Estas personas tienen un riesgo elevado de desarrollar cirrosis y carcinoma hepático. Diversos estudios apuntan a que los anticuerpos neutralizantes de amplio espectro frente al VHC tienen un papel importante en la protección frente a la infección.

El objetivo de esta línea es analizar las características (título, avidez, capacidad neutralizante, amplitud) de la respuesta de anticuerpos frente al VHC, tanto en personas infectadas solo con el VHC como en pacientes coinfectados con VHC y VIH. También estudiamos la duración de esa respuesta después de la eliminación del VHC mediante tratamiento antiviral. Determinar cuáles son los títulos, la amplitud y la duración de los anticuerpos neutralizantes después del tratamiento es esencial para diseñar estrategias encaminadas a proteger a las personas de la infección por VHC.

B) Desarrollo de pruebas diagnósticas rápidas para detectar la proteína “core" del VHC en sangre de individuos infectados.

En las etapas iniciales, la hepatitis C es asintomática, por lo que menos del 20% de las personas infectadas con el VHC a nivel mundial son conscientes de que lo están. Por lo tanto, es fundamental detectar esas personas infectadas para evitar que la enfermedad progrese y que contagien a otras.

El objetivo d​e esta línea es el desarrollo de una prueba de diagnóstico rápido para facilitar la detección y el control del VHC. Nuestro propósito es que sea un ensayo fácil de usar en el punto de atención, sensible, fiable, rápido y económico, y que detecte infección activa. Este ensayo se basará en la detección del antígeno “core" del VHC en sangre mediante ensayos de cromatografía de flujo lateral y nanosistemas dendríticos.  

C) Regulación de la respuesta inmune innata frente al virus respiratorio sincitial (VRS) y al coronavirus tipo 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2) en pacientes infectados.

El VRS produce bronquiolitis y neumonía principalmente en niños pequeños y ancianos. A nivel mundial, aproximadamente 33 millones de niños sufren infecciones del tracto respiratorio inferior al año debidas a este virus. Una respuesta inmune caracterizada por un exceso de inflamación parece estar relacionada con la patología asociada a las infecciones graves.

El objetivo de esta línea es analizar cómo se inicia y cómo se regula esa respuesta inflamatoria en las células epiteliales respiratorias infectadas. Esta información puede ser relevante para desarrollar nuevos tratamientos que modulen la respuesta inmune frente al VRS y así evitar la inmunopatología asociada a la infección.

Estudios similares se están llevando a cabo en pacientes infectados con el SARS-CoV-2. El objetivo es analizar la respuesta inmune innata tanto en el tracto respiratorio superior como en sangre para encontrar biomarcadores que se asocien con gravedad.

D) Respuesta de anticuerpos frente al SARS-CoV-2 en pacientes infectados.

Los anticuerpos neutralizantes son fundamentales en la protección de numerosas infecciones, incluida la del SARS-CoV-2. Nuestro objetivo es estudiar la respuesta de anticuerpos (títulos, capacidad neutralizante, afinidad, duración, etc.) en diferentes cohortes de pacientes infectados con este virus (mujeres embarazadas, immunodeprimidos), lo que proporcionará una valiosa información sobre cuáles son los niveles y características de los anticuerpos que confieren protección frente al SARS-CoV-2.​

Hepatitis y otras enfermedades infecciosas

A)   Inmunopatogenia de hepatitis víricas

Historia natural de la hepatitis C crónica e impacto de la eliminación del virus de la hepatitis C (VHC) en pacientes coinfectados VIH/VHC:

La progresión de la historia natural de la infección por el VHC es más acelerada en pacientes coinfectados por el VIH. En estos pacientes, aunque el tratamiento de la infección por VHC con antivirales de acción directa (DAAs) reduce el riesgo de complicaciones hepáticas y muerte, los cambios fisiopatológicos no se normalizan por completo y persiste el riesgo residual de complicaciones hepáticas y no hepáticas. Por tanto, es de vital importancia, estudiar el impacto de la eliminación del VHC sobre la evolución de la enfermedad hepática a largo plazo, así como el efecto sobre las comorbilidades asociadas.

Eventos no definitorios de SIDA en personas VIH: Impacto de la hepatitis B y D.

La infección por VIH promueve una disfunción inmunitaria caracterizada por una activación inmunitaria exacerbada e inflamación crónica. El tratamiento antirretroviral no restaura completamente la salud ya que las personas viviendo con VIH en tratamiento tienen un mayor riesgo que la población general de desarrollar eventos adversos clínicos. En este contexto, las hepatitis B y D parecen promover estos eventos, sin embargo, todavía existe poca información sobre su potencial impacto. Esta línea está enfocada al estudio de biomarcadores pronósticos del desarrollo de eventos extrahepáticos.

1. ​B) Enfoques ómicos para potenciar la medicina de precisión

Determinantes genéticos: susceptibilidad y progresión de enfermedades infecciosas:

La susceptibilidad a la infección y progresión de las enfermedades infecciosas es variable entre individuos con factores de riesgo similares, lo que sugiere que el background genético es un factor importante. Sin embargo, todavía a día de hoy se desconocen muchos de los factores genéticos implicados en la variabilidad interpersonal en la respuesta a enfermedades infecciosas, siendo de alta relevancia impulsar este campo.

Huella metabolómica implicada en la susceptibilidad y progresión de enfermedades infecciosas

La metabolómica constituye una herramienta poderosa para identificar nuevos biomarcadores de diagnóstico y pronóstico. También implica el monitoreo en tiempo real de los fenotipos metabólicos a lo largo del tiempo y en respuesta a los tratamientos, para informar mejor sobre la toma de decisiones clínicas. Las hepatitis víricas, así como otras infecciones contribuyen a una cascada de alteraciones metabólicas sistémicas en el huésped que pueden tener un fuerte impacto en la progresión de la enfermedad.

Impacto del microbioma en enfermedades infecciosas

Los avances en las tecnologías de secuenciación han acelerado la investigación sobre el microbioma humano, con hallazgos prometedores que muestran un gran potencial para revolucionar el conocimiento fisiopatológico de enfermedades, así como su prevención y tratamiento. Cuando aumenta la permeabilidad intestinal, o hay un crecimiento excesivo de bacterias, puede producirse translocación de bacterias derivadas del intestino a la sangre que provocan la activación de células inmunes contribuyendo a un estado de inflamación y activación inmunitaria persistente.

Integración de ómicas e identificación de biomarcadores moleculares tempranos en enfermedades infecciosas.

El uso de un enfoque multiómico es un campo emergente para obtener conocimientos profundos sobre los sistemas biológicos y lograr un progreso significativo en la comprensión de la interacción huésped-patógeno. Se espera que las plataformas de análisis multiómicos revolucionen el diagnóstico y la clasificación de enfermedades infecciosas, ya que la integración de datos y conocimientos es clave para desentrañar los factores de riesgo y la construcción de mejores modelos predictivos de enfermedad. Este enfoque se está aplicando a diferentes enfermedades infecciosas tales como la infección por el VHC, VHB, VHD, VIH, y COVID-19, entre otros.

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. 

Infección Viral e Inmunidad

Nuestras líneas de investigación se centran en distintas áreas del conocimiento relacionadas con hepatitis virales crónicas (Hepatitis B, C y D), VIH, y SARS-CoV-2:
- Inmunopatogenia de las infecciones virales y su relación con eventos clínicos.
- Impacto en el organismo del control o eliminación de la infección viral.
- Biopsia líquida y ómicas: biomarcadores de enfermedad en infección viral.
- Resistencia a la infección viral y aclaramiento espontáneo.
- Cribado de infección viral y epidemiología molecular de los virus.
- Desarrollo de kits de diagnóstico rápido.
- Respuesta inmune a vacunas.

Infecciones relacionadas con la Asistencia Sanitaria

Infecciones Víricas e Inmunidad en Enfermos Inmunodeprimidos

Nuestras líneas de investigación se centran en distintas áreas del conocimiento relacionadas con hepatitis virales crónicas (Hepatitis B, C y D), VIH, y SARS-CoV-2:

- Inmunopatogenia de las infecciones virales y su relación con eventos clínicos.

- Impacto en el organismo del control o eliminación de la infección viral.

- Biopsia líquida y ómicas: biomarcadores de enfermedad en infección viral.

- Resistencia a la infección viral y aclaramiento espontáneo.

- Cribado de infección viral y epidemiología molecular de los virus.

- Desarrollo de kits de diagnóstico rápido.

- Respuesta inmune a vacunas.

Infección por CMV en pacientes trasplantados

En los últimos años en nuestro grupo hemos estudiado la cinética de infección por CMV y el desarrollo de la respuesta inmune protectora específica frente a CMV. Como resultados de estos estudios hemos sido capaces de caracterizar la cinética y magnitud de la adquisición de la respuesta inmune frente a CMV y establecer puntos de corte de inmunidad específica que se relacionan con la protección frente a la infección.

El objetivo de esta línea de investigación en los últimos años ha sido definir parámetros relacionados con la respuesta inmune específica frente a CMV y con factores genéticos que puedan estar relacionados con el control de la infección y enfermedad por CMV. El estudio de estas variables de forma conjunta como marcadores de predicción del riesgo de desarrollo de infección/enfermedad y de la evolución de la infección tras el trasplante permitirían establecer un algoritmo para el manejo de los pacientes. Además, permitirían definir niveles mínimos de protección que sirvan de endpoints para el desarrollo de una vacuna. Esta línea de investigación se enmarca dentro del programa de Infecciones en Transplantes de la Red Española de Investigación en Patologías Infecciosas (REIPI), como parte del WP2 denominado Optimización de la prevención de la enfermedad por CMV.

Desarrollo preclínico de vacunas protectoras frente a CMV

La vacuna ideal frente a CMV debería estar compuesta por múltiples antígenos y ser capaz de imitar el efecto producido por la infección natural, y estimular una respuesta inmune específica combinada tanto de células T como de anticuerpos neutralizantes. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos realizados y los progresos de los últimos años, los resultados obtenidos en el desarrollo de una vacuna frente a CMV no han mostrado resultados definitivos.

Por tanto, el objetivo de esta línea de investigación es promover aproximaciones innovadoras para el diseño y desarrollo de una vacuna frente a la infección por CMV. Para ello se ha puesto en marcha una aproximación a través de la construcción de un plásmido optimizado para generar una respuesta inmune combinada y amplia específica frente a CMV y la búsqueda de los antígenos candidatos, a través del estudio de la inmunogenicidad in vivo del proteoma completo de CMV.

Desarrollo preclínico de alternativas terapéuticas frente a CMV basadas en la inmunoterapia

La inmunidad mediada por células T constituye una respuesta adaptativa fundamental y representa el mecanismo de defensa más importante frente a la infección viral. Por otra parte, la presencia en suero de anticuerpos neutralizantes se han asociado con tasas más bajas de transmisión del CMV de la madre al feto y en los receptores de trasplante de órgano sólido.

El presente proyecto propone un enfoque novedoso a través de la identificación y  caracterización de la respuesta inmune tanto celular como de  anticuerpos en pacientes que han sido inmunizados de forma natural y están protegidos frente a  la infección por CMV, para abordar el desarrollo preclínico de alternativas terapéuticas basadas en la transferencia adoptiva de células T CD8+ citotóxicas y de anticuerpos monoclonales específicos de CMV con el objetivo de desarrollar una nueva estrategia terapéutica para el tratamiento frente a la infección por este patógeno. ​

Estudio del desarrollo de inmunidad frente a SARS-CoV-2 

Dada la situación producida como consecuencia de la propagación del SARS-CoV-2 urge la realización de estudios serológicos que nos ayuden a determinar el alcance y la duración de la inmunidad adquirida por la población infectada por SARS-CoV-2 que ha superado la enfermedad. En este sentido el estudio de los anticuerpos neutralizantes, que son aquellos que reconocen las proteínas del virus implicadas en el reconocimiento del receptor celular bloqueando su capacidad infectiva, en pacientes recuperados de la infección por SARS-CoV-2 podrían ser clave para explicar el pronóstico de la enfermedad en estos pacientes. Además son necesarios estudios que estudien la cinética de la inmunidad de anticuerpos específicos frente a coronavirus y su relación con la evolución de la enfermedad que nos permitan establecer estrategias de manejo de los pacientes en base a su patrón inmunológico.

También participamos en el desarrollo de un prototipo de vacuna basado en ADN plasmídico que expresa antígenos de SARS-CoV-2 y la caracterización de la respuesta inmune inducida por esta vacuna en un modelo murino de inmunización.

Inmunología Microbiana e Inmunogenética

1. Análisis de la respuesta innata de mamíferos en la infección por Leishmania.

2. Caracterización inmunoproteómica en :

   a.  Streptococcus suis

   b. Lactococcus garviae

   c. Mycobacterium spp

3. Desarrollo de inmunoensayos analíticos basados en anticuerpos monoclonales (AcM) para detectar y cuantificar antígenos de origen animal, vegetal y microbiano.

4. Desarrollo y caracterización de AcM frente a los componentes del sistema del Complemento. Aplicación diagnóstica.

5. Desarrollo de reactivos de referencia y diseño de inmunoensayos para la evaluación cualitativa y cuantitativa de toxinas clostridiales.

6. Oferta tecnológica de producción de AcM  y policlonales frente a substancias de interés industrial y biomédico.

​El grupo está interesado en el estudio de la respuesta inmune desde una perspectiva multidisciplinar que incluye aproximaciones bioquímicas, biotecnológicas, genómicas, inmunoinformáticas y proteómicas, que junto con el uso adicional de modelos in vivo se encaminan al diseño de estrategias terapéuticas frente a diversas enfermedades crónicas, infecciosas y raras que poseen un claro componente inmunológico en su etiología.

Las principales líneas de investigación que está desarrollando el grupo en la actualidad son:

• * Análisis de las respuestas inmunes celulares frente a patógenos virales y bacterianos, mediante técnicas inmunoproteómicas, modelos in vivo con animales transgénicos y muestras humanas.
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• * Caracterización de CD69: regulación génica, función reguladora inmune en homeostasis e infección y su uso como diana terapéutica, edición génica por CRISPR en modelos animales y celulares, etc.

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* Desarrollo de herramientas inmunoinformáticas que permitan analizar la respuesta inmune celular frente a diversos virus de interés sanitario y determinar la eficacia de sus vacunas a nivel de población mundial.

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* Estudio de las respuestas inmunes celulares frente a enfermedades raras (artritis reactiva y síndrome del linfocito desnudo) y crónicas (espondiloartropatías).

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* Inclusión de componentes del sistema inmune en la fabricación de tejidos humanos, especialmente piel, para uso clínico, farmacéutico y cosmético.

• * Generación de virus recombinantes como vectores vacunales.

Inmunopatología del SIDA

- Papel de Tirosin-cinasas como inmunomoduladores y su acción frente a los reservorios virales. Mayte Coiras
- Mecanismos de latencia y persistencia del VIH. Mayte Coiras, José Alcamí
- La proteína viral Tat como factor patogénico. Mayte Coiras
- Infección aguda y virus fundadores. Mayte Perez-Olmeda
- Factores de restricción. Estudio de una mutación en Transportina 3. José Alcamí
- Mecanismos genéticos de progresión de la infección. José Alcamí
- Desarrollo de fármacos anti-VIH. Luis-Miguel Bedoya
- Estudios de anticuerpos de amplio espectro y su utilización como terapia. Eloísa Yuste
- Desarrollo de vacunas y microbicidas. Eloísa Yuste, José Alcamí

Investigación en infecciones multirresistentes

La emergencia y diseminación global de cepas bacterianas de diferentes especies con resistencia a distintas clases de antibióticos (cepas multirresistentes) supone una amenaza para la eficacia del tratamiento antibiótico. El Antibiotic Resistance Global Report publicado por la Organización Mundial de la Salud en 2014 destacó altas tasas de resistencia en varias especies de bacterias patógenas en cada una de las seis regiones incluidas en el estudio (WHO; 2014). Las infecciones causadas por bacterias resistentes están asociadas a una mortalidad significativa, produciendo más de 700.000 muertes al año, y se estima que esta cifra llegará a 10 millones de muertes anuales en 2050, si no cambia la tendencia actual (Antimicrobial Resistance Rev; 2015). En 2017, la Organización Mundial de la Salud identificó las especies bacterianas frente a las que deberían implementarse nuevas medidas de tratamiento y prevención (WHO 2017). En este informe se clasificaron las especies Gram negativas multirresistentes.

Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae con la prioridad más alta (Priority 1: Critical). Las tasas de resistencia a los antimicrobianos de primera línea de estas bacterias Gram-negativas multirresistentes se han incrementado a nivel global durante la última década, complicando significativamente el manejo clínico de las infecciones producidas por estos microorganismos. En este contexto, nuestro grupo está desarrollando las siguientes líneas de investigación:

1. Desarrollo de vacunas para infecciones multirresistentes

Esta línea de investigación tiene como objetivo del desarrollo preclínico de vacunas profilácticas y anticuerpos monoclonales terapéuticos para infecciones producidas por bacterias Gram negativas multirresistentes de difícil manejo clínico debido a la resistencia antimicrobiana. La investigación realizada en esta línea tiene como objetivo identificar y caracterizar antígenos de las bacterias multirresistentes (Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa) que sirvan para el desarrollo de anticuerpos monoclonales y vacunas a través de estudios epidemiológicos, genómicos y proteómicos.

2. Caracterización de tratamientos novedosos para infecciones multirresistentes

Esta línea de investigación tiene como objetivo identificar y caracterizar nuevos tratamientos basados en moléculas novedosas y/o combinaciones de antibióticos existentes para infecciones producidas por bacterias Gram negativas multirresistentes.  También se emplean técnicas moleculares y "omicas" para la identificación de nuevas dianas para el desarrollo de antibióticos novedosas. 

3. Desarrollo de vacunas frente a SARS-CoV-2

Debido la situación producida por la propagación del SARS-CoV-2 urge la realización de estudios que tienen como objetvo el desarrollo de vacunas profilácticas.  Nuestro grupo lidera el desarrollo de un prototipo de vacuna basado en ADN plasmídico que expresa antígenos de SARS-CoV-2 y la caracterización de la respuesta inmune inducida por esta vacuna en un modelo murino de inmunización.