El nostre grup d'investigació es dedica a l'estudi de processos evolutius a múltiples escales i en l'aplicació del coneixement adquirit en la millora de l'estat de salut de les poblacions humanes. Aquesta descripció és, necessàriament, general i ambigua, i es concreta en una sèrie d'activitats investigadores que es detallen a continuació.
- Epidemiologia i evolució de microorganismes patògens. Aprofitem la capacitat d'indagació que ens permet l'accés a la informació genètica (seqüències de gens i genomes) sobre la història recent i els processos evolutius que actuen i han actuat sobre els microorganismes, normalment bacteris i virus, per al seu seguiment i vigilància, per a traçar l'origen rutes de transmissió, la introducció i expansió de gens i variants de resistència a fàrmacs, etc.
- Biologia de sistemes evolutiva. Els desenvolupaments recents en tècniques de seqüenciació massiva i en bioinformàtica permeten accedir a la reconstrucció de la història evolutiva dels organismes, dels seus gens i genomes, així com dels components dels diferents sistemes que els integren. L'aplicació d'aquestes metodologies a organismes patògens i als seus hostes ens permet una millor comprensió de la patogènia així com de les alternatives i possibilitats per a combatre'ls.
- Mutació i evolució viral (VIRMUT). La mutació és la font última de variació genètica i, com a tal, un factor clau que explica la gran variabilitat i la ràpida evolució dels virus d'ARN. En aquest camp, hem estimat la taxa de mutació de virus animals, de plantes i bacteriòfags (tant d'RNA com de DNA). Actualment, estem treballant en l'estima de taxes de mutació in vitro i in vivo de diferents virus humans de gran rellevància biomèdica, com ara HIV-1 o el virus de l'hepatitis C. Mitjançant l'ús de diverses aproximacions experimentals, pretenem detectar mecanismes desconeguts fins hui en la generació de la diversitat dels virus d'RNA.
- Robustesa i complexitat biològica. La capacitat dels organismes per a tolerar mutacions (robustesa mutacional o genètica) determina la força de la selecció natural i juga un paper important en l'evolució. Mitjançant la tècnica de mutagènesis dirigida, hem caracteritzat la distribució d'efectes mutacionals sobre l'eficàcia biològica de diversos virus d'RNA. Això ens ha permés observar nivells de robustesa notòriament baixos. A més, el nostre grup ha proposat l'existència d'una correlació entre epistasia (interacció entre gens o loci) i complexitat genòmica. La Biologia de Sistemes proporciona actualment eines per a testar aquestes prediccions.
- Evolució experimental de virus oncolítics. Diversos virus d'RNA mostren cert grau de selectivitat espontània per les cèl·lules canceroses, la qual cosa els converteix en potencials candidats per al desenvolupament d'aplicacions terapèutiques. El virus de la estomatitis vesicular (VSV), habitualment emprat en el nostre laboratori en estudis d'evolució experimental, és un virus d'RNA amb activitat oncolítica natural. L'adaptació de VSV a diferents línies cel·lulars canceroses per evolució experimental, sempre que implique una disminució significativa de la seua eficàcia en cèl·lules primàries, ens permetrà obtindre potencials oncolítics. Els virus candidats seran testats in vivo mitjançant infeccions en ratolí.
El grup de Genètica Evolutiva es dedica a l'estudi teòric, computacional, comparatiu i experimental de l'evolució biològica dins dels camps de la genètica, genòmica, microbiologia, biologia molecular i biologia de poblacions.
Les principals línies d'investigació:
- Evolució de la simbiosi. La simbiosi és un factor important en la promoció de les novetats evolutives. El seu estudi requereix una anàlisi conjunta de l'hostatger eucariota i els seus microorganismes íntimament associats, emprant la genòmica i la metagenòmica. A més, s'estudia la simbiosi d'insectes i humans fonamentalment.
- Biologia sintètica. L'estudi dels genomes d'una varietat de microorganismes pot proporcionar pistes per a la comprensió i síntesi de cèl·lules mínimes amb aplicacions en biomedicina, bioremediació i biotecnologia.
- Estudi genètic dels pugons: Taxonomia i polifenisme reproductiu. Identificació dels gens i vies que regulen la reproducció dels àfids (partenogènesis vs. sexualitat).
El Grup d'Investigació en Infeccions Gastrointestinals del Departament de Microbiologia i Ecologia desenvolupa la seua labor en la Facultat de Medicina i Odontologia i està vinculat al Servei de Microbiologia Clínica de l'Hospital Clínic Universitari de València.
El nostre principal objectiu és investigar els mecanismes patogènics d'agents infecciosos productors de patologia gastrointestinal, principalment de virus (rotavirus i norovirus), així com la resposta immunitària que provoquen aquestes infeccions. Rotavirus i norovirus produeixen gastroenteritis que afecten els xiquets, encara que els norovirus també poden infectar a persones de qualsevol edat, amb freqüència provocant brots epidèmics. Estudiem els mecanismes immunològics de protecció enfront d'aquestes infeccions, així com els determinants moleculars que condicionen la susceptibilitat a patir-les.
L'activitat investigadora del grup ParaSalut, fonamentalment de tipus bàsic, abasta diferents aspectes de la relació paràsits-salut, tant en humans com en animals reservoris de les malalties parasitàries o models d'aquestes. El grup presenta línies de treball en malalties parasitàries produïdes tant per Protozous, com per Helmints i Artròpodes. Totes les línies es troben ja en marxa i compten amb nombroses publicacions, com queda reflectit en els CCVV dels membres del grup.
Protozous: Una de les línies d'investigació del grup se centra en la influència que els paràsits intestinals, fonamentalment protozous, exerceixen en la nutrició humana atés que dites paràsites interfereixen directa o indirectament en els processos d'absorció de nutrients, mala digestió i/o malabsorció. Així, dins d'aquesta línia s'emmarquen dos objectius principals: 1) estudie sobre la relació paràsits intestinals-intoleràncies alimentàries a carbohidrats, i 2) estudis sobre la relació paràsits intestinals i nutrició matern-infantil, així com l'anàlisi de l'estat nutricional de mares i xiquets, i l'efecte de les parasitosi sobre el desenvolupament infantil.
Helmints: S'aborden diferents aspectes de les malalties helmintianes amb èmfasis en l'epidemiologia, ecologia i relacions paràsit-hoste.
Epidemiologia/ecologia: Dos són les línies que aborden aspectes sobre l'epidemiologia i ecologia de les malalties causades per helmints. Una d'elles analitza l'estudi sobre els cicles biològics, transmissió, i dinàmica poblacional, d'helmints en models murins que han demostrat comportar-se com a bons bioindicadors de la relació paràsit-hoste. Aquests estudis es complementen amb la línia que treballa en la creació de Sistemes d'Informació Geogràfica amb l'ús d'imatges de satèl·lits i mapes temàtics per a modelitzar l'epidemiologia i la transmissió de paràsits humans i animals, i la influència del canvi climàtic sobre aquests. Així mateix, s'aborden estudis epidemiològics sobre les malalties parasitàries transmeses pels aliments en una altra línia sent un pilar bàsic de la mateixa l'estudi de l'anisakiosi en peix de consum humà.
Relacions paràsit-hoste: la instauració d'una malaltia parasitària és el resultat de l'èxit del paràsit sobre l'hoste. L'anàlisi de les relacions establides entre tots dos són fonamentals per a conéixer els factors dels quals depén aquest establiment i poder així establir mesures adequades de prevenció. Així mateix, l'especificitat d'aquesta relació és un instrument per a millorar els mètodes actuals de diagnòstic. En aquestes relacions paràsit-hoste, les vesícules extracelul·lars (EVs) han demostrat en els últims anys ser un instrument valuós per a aquestes finalitats.
El grup ParaSalud desenvolupa una línia sobre l'estudi de les EVs en diversos helmints d'interés humà i veterinari. S'aïlla i caracteritza dites EVs identificant la seua composició (proteïnes, miRNAs) i s'avalua experimentalment la seua utilització com a molècules diana per a diagnòstic, tractament i/o vacunació. Aquesta línia d'investigació ve reforçada per una altra de les línies del grup, empresa amb anterioritat, sobre l'estudi de les relacions paràsit-hoste per tècniques generalment denominades 'òmiques', que inclouen genòmica, transcriptòmica i proteòmica.
La línia sobre Taeniasi/Cisticercosi humana s'emmarca en tots dos aspectes: estudis epidemiològics de materials procedents de diversos països, i estudis ultraestructurals i secretòmica de la forma infectiva de la cisticercosi humana, l'ou.
Artropodes: No menys importants els artròpodes ectoparàsits perquè a més de vectors de malalties parasitàries, presenten poder patogen propi. La línia d'Entomologia mèdica duu a terme el diagnòstic i anàlisi epidemiològica de poblacions de mosquits, polls, xinxes i així com casos de miasi.
El Laboratori de Virologia Ambiental i Biomèdica es troba en l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio, UV-CSIC). La investigació del laboratori EnBiVir se centra en l'aïllament i la detecció de virus en la naturalesa amb aplicacions biomèdiques. La virologia ambiental, l'emergència viral, l'evolució del virus i el descobriment de bacteriòfags en el context biomèdic són les línies d'investigació principals. Els fags són obics en el medi ambient i presenten una enorme diversitat, la qual cosa converteix el seu descobriment en una poderosa font de noves teràpies contra els bacteris patògens, a causa de l'aparició de les soques multiresistents. A més, el laboratori està interessat en l'epidemiologia ambiental, principalment en la detecció del SARS-CoV-2 en aigües residuals i altres ambients naturals, com a eina per al monitoratge de les poblacions i la detecció precoç en la vigilància. A més, el grup està interessat en la investigació traslacional i col·labora, a través de contractes de transferència, amb empreses nacionals amb finalitats biomèdics i biotecnològics.
