El grupo de investigación fue fundado por el Prof. Estanislao Silla, del departamento de Química Física de la Universidad de Valencia, a principios de los 90. El trabajo científico del grupo siempre se ha focalizado en la descripción teórica de los procesos químicos en las fases condensadas: soluciones y entornos biológicos. Actualmente, el equipo está dirigido por Iñaki Tuñón.
El trabajo realizado por el grupo incluye tanto el desarrollo metodológico como las aplicaciones. Entre las contribuciones metodológicas más destacadas de nuestro grupo se encuentra el programa GEPOL (un programa para el cálculo de superficies y volúmenes moleculares que actualmente se utiliza en muchas aplicaciones de modelos continuos) y las contribuciones a la mejora de las descripciones híbridas QM/MM de procesos enzimáticos. Las aplicaciones comprenden desde la solubilidad hasta la reactividad química, así como el diseño racional asistido por ordenador de nuevos catalizadores e inhibidores biológicos.
El grupo tiene una doble misión: por un lado, contribuir en la investigación del área Enfermedades Raras Respiratorias-ERR con el fin de mejorar el diagnóstico, pronóstico y el acceso a nuevas terapias en el tratamiento de las ERR, así como contribuir a una mayor calidad asistencial de los pacientes con estas patologías.
Por otro lado, el grupo tiene como misión generar una conciencia social de las ERR, a través de la divulgación científica de los avances biomédicos y de las políticas socio-sanitarias destinadas a mejorar la calidad de vida de los pacientes en todos sus aspectos. Por tanto, la razón de ser del grupo es generar el mayor conocimiento posible sobre las enfermedades raras respiratorias prioritarias para el grupo, con el fin último de contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes con ERR.
La visión del grupo se focaliza en profundizar en la investigación de las bases moleculares y celulares de las ERR, lo que contribuirá a ampliar el conocimiento de los mecanismos fisiopatológicos de estas enfermedades. Esta aproximación permitirá abrir un campo de posibilidades para definir dianas moleculares que serán la base para su posterior traslación a nuevos métodos de diagnóstico, pronóstico y tratamiento de las ERR.
Asimismo, como parte de la misión del grupo y conscientes de la importancia que supone que tanto los pacientes como sus familiares estén bien informados, los miembros se comprometen a colaborar, organizar y difundir las características y posibles avances biomédicos relacionados con las ERR.
El grupo de investigación en ERR está liderado por la Dra. Amparo Escribano, y se conforma un grupo estable formado por 5 miembros: 1 doctor en Biología Molecular y Genética, 2 facultativos especialistas en neumología pediátrica (1 doctorada en neumología pediátrica y una predoctoral), 2 licenciadas en Biología, predoctorales que realizan el programa de doctorado de excelencia del Dep. Fisiología de la Facultad de Medicina-UV y una periodista.
Desde 2011 el laboratorio cuenta con un programa de acogida formativa que permite la selección de futuros integrantes del grupo. Está previsto que en los próximos 5 años amplíe su tamaño y modifique su composición, gracias a la formación de tres investigadores postdoctorales y la incorporación de tres estudiantes predoctorales.
Un elemento diferenciador que presenta el grupo es su experiencia dilatada en la investigación básica y en el manejo clínico de las ERR, convirtiéndose en uno de los pocos grupos con estas características dentro de la UV.
Los miembros del grupo de investigación tienen experiencia en el manejo de distintas técnicas para estudios biomoleculares con los que no todos los investigadores de la UV pueden estar familiarizados (inmortalización de células, terapia génica, etc.).
Aunque, la mayor fortaleza del grupo es la sinergia que se obtiene de su carácter multidisciplinar: Por una parte, la investigadora principal (Dra. Escribano) aporta al grupo un gran conocimiento médico-clínico de las patologías respiratorias y es de reconocido prestigio por su labor en la especialidad de neumología pediátrica. El investigador del grupo (Dr. Dasí) acumula una gran experiencia técnica y formación en ciencias básicas, imprescindibles para la gestión del laboratorio y la puesta en marcha de técnicas, protocolos, etc. Asimismo, el IP ha mostrado una gran solvencia en el desarrollo de proyectos e hipótesis de investigación que ha llevado a situar al grupo por encima de la media de calidad en las publicaciones científicas generadas en la UV.
En cuanto a los miembros predoctorales del grupo, la mayoría está iniciando la formación doctoral, por tanto, se trata de un equipo joven, motivado, con una gran capacidad de aprendizaje y un compromiso de continuidad a corto y medio plazo. Las características que aportan los miembros del grupo son esenciales para garantizar el éxito de los objetivos establecidos por el grupo en un período mínimo de tres años.
Nuestro grupo fue originariamente fundado hace más de 40 años. Un logro importante que contribuyó a su fundación fue el estudio de posgrado del Dr. Jose Viña junto al Sr. Hans Krebs en la Universidad de Oxford. Esto hizo que el grupo adoptase un «enfoque hacia los problemas metabólicamente orientado», y no podía ser de otra manera si derivado del Sr. Hans Krebs. Tras su vuelta a España, el Dr. Viña fundó un pequeño grupo en la Universitat de València que estuvo trabajando intermitentemente durante los últimos 35 años. El Dr. Viña no acudía siempre a la Universitat, pero la semilla del grupo ya se había plantado. Importantes científicos reconocidos como los Dres. Federico Pallardo, Decano de la Facultad de Medicina - Universitat de València, Juan Sastre, Jose Estrella y Guillermo Saez eran todos profesores de bioquímica o fisiología en la Universitat de València; el Dr. Navarro de la Universidad de Cádiz y el Dr. Juan Llopis de la Universidad de Albacete empezaron su trabajo científico en este grupo para luego tener éxito al establecer sus propios grupos independientes. Hace unos 20 años, los miembros más acérrimos del grupo en su estado actual se integraron al laboratorio y se componen de las Dras. Ana Lloret, Carmen Gomez-Cabrera y Consuelo Borras. Actualmente, las tres son científicas muy respetadas y son la columna vertebral del grupo. Entre los demás miembros permanentes también destaca el Dr. Juan Gambini y las Dras. Marta Ingles y Gloria Olaso. Hemos sido bendecidos por la ayuda estable de Marilyn Noyes, miembro del grupo por más de 20 años y se espera que por muchos más.
Nuestras colaboraciones con varios colegas o, mejor dicho, amigos españoles son tan frecuentes que no es necesario entrar más en detalle. Estamos encantados de tener tantos amigos por todo el país, además de conexiones estrechas con otros laboratorios a nivel global.
Algunos ejemplos incluyen los laboratorios de los Dres. Giovanni E Mann y Malcom Jackson en el Reino Unido, Giuseppe Poli en Italia, Helmut Sied y Tilman Grune en Alemania, Delamarche en Francia, Boveris y Fraga en Argentina y los Dres. Bruce ames, Packer, Orr y Li Li Ji en los Estados Unidos.
Nuestro grupo está en constante renovación y estamos contentos de haber acogido en el equipo a miembros provisionales provenientes de España, y no solo de Valencia, sino que también de Francia, Italia, Portugal, Marruecos, Argentina, Sahara o Japón. Nombres como Frédéric Derbré, Gaetano Serviddio, Diana Rus, Jelena Marcovic, Nancy Mora y Mika Jikamaru son solo algunos ejemplos de esta colaboración internacional. Estas personas que acudieron a nosotros son individuos muy interesantes y contribuyeron al espíritu agradable del equipo. Nos consideramos una «familia científica» y esperamos poder seguir cooperando en la investigación biomédica y disfrutar de la vida en nuestro laboratorio.
Nuestro grupo de investigación se dedica al estudio de procesos evolutivos a múltiples escalas y en la aplicación del conocimiento adquirido en la mejora del estado de salud de las poblaciones humanas. Esta descripción es, necesariamente, general y ambigua, y se concreta en una serie de actividades investigadoras que se detallan a continuación.
- Epidemiología y evolución de microorganismos patógenos. Aprovechamos la capacidad de indagación que nos permite el acceso a la información genética (secuencias de genes y genomas) sobre la historia reciente y los procesos evolutivos que actúan y han actuado sobre los microorganismos, normalmente bacterias y virus, para su seguimiento y vigilancia, para trazar el origen rutas de transmisión, la introducción y expansión de genes y variantes de resistencia a fármacos, etc.
- Biología de sistemas evolutiva. Los desarrollos recientes en técnicas de secuenciación masiva y en bioinformática permiten acceder a la reconstrucción de la historia evolutiva de los organismos, de sus genes y genomas, así como de los componentes de los distintos sistemas que los integran. La aplicación de estas metodologías a organismos patógenos y a sus hospedadores nos permite una mejor comprensión de la patogenia así como de las alternativas y posibilidades para combatirlos.
- Mutación y evolución viral (VIRMUT). La mutación es la fuente última de variación genética y, como tal, un factor clave que explica la gran variabilidad y la rápida evolución de los virus de ARN. En este campo, hemos estimado la tasa de mutación de virus animales, de plantas y bacteriófagos (tanto de RNA como de DNA). Actualmente, estamos trabajando en la estima de tasas de mutación in vitro e in vivo de distintos virus humanos de gran relevancia biomédica, tales como HIV-1 o el virus de la hepatitis C. Mediante el uso de diversas aproximaciones experimentales, pretendemos detectar mecanismos desconocidos hasta la fecha en la generación de la diversidad de los virus de RNA.
- Robustez y complejidad biológica. La capacidad de los organismos para tolerar mutaciones (robustez mutacional o genética) determina la fuerza de la selección natural y juega un papel importante en la evolución. Mediante la técnica de mutagénesis dirigida, hemos caracterizado la distribución de efectos mutacionales sobre la eficacia biológica de diversos virus de RNA. Esto nos ha permitido observar niveles de robustez notoriamente bajos. Además, nuestro grupo ha propuesto la existencia de una correlación entre epistasia (interacción entre genes o loci) y complejidad genómica. La Biología de Sistemas proporciona actualmente herramientas para testar estas predicciones.
- Evolución experimental de virus oncolíticos. Diversos virus de RNA muestran cierto grado de selectividad espontánea por las células cancerosas, lo que los convierte en potenciales candidatos para el desarrollo de aplicaciones terapéuticas. El virus de la estomatitis vesicular (VSV), habitualmente empleado en nuestro laboratorio en estudios de evolución experimental, es un virus de RNA con actividad oncolítica natural. La adaptación de VSV a distintas líneas celulares cancerosas por evolución experimental, siempre que implique una disminución significativa de su eficacia en células primarias, nos permitirá obtener potenciales oncolíticos. Los virus candidatos serán testados in vivo mediante infecciones en ratón.
El grupo de Genética Evolutiva se dedica al estudio teórico, computacional, comparativo y experimental de la evolución biológica dentro de los campos de la genética, genómica, microbiología, biología molecular y biología de poblaciones.
Las principales líneas de investigación:
- Evolución de la simbiosis. La simbiosis es un factor importante en la promoción de las novedades evolutivas. Su estudio requiere un análisis conjunto del huesped eucarionte y sus microorganismos íntimamente asociados, empleando la genómica y la metagenómica. Además, se estudia la simbiosis de insectos y humanos fundamentalmente.
- Biología sintética. El estudio de los genomas de una variedad de microorganismos puede proporcionar pistas para la comprensión y síntesis de células mínimas con aplicaciones en biomedicina, bioremediación y biotecnología.
- Estudio genético de los pulgones: Taxonomía y polifenismo reproductivo. Identificación de los genes y vías que regulan la reproducción de los áfidos (partenogénesis vs. sexualidad).
El Grupo de Investigación en Infecciones Gastrointestinales del Departamento de Microbiología y Ecología desarrolla su labor en la Facultad de Medicina y Odontología y está vinculado al Servicio de Microbiología Clínica del Hospital Clínico Universitario de Valencia.
Nuestro principal objetivo es investigar los mecanismos patogénicos de agentes infecciosos productores de patología gastrointestinal, principalmente de virus (rotavirus y norovirus), así como la respuesta inmunitaria que provocan estas infecciones. Rotavirus y norovirus producen gastroenteritis que afectan a los niños, aunque los norovirus también pueden infectar a personas de cualquier edad, con frecuencia provocando brotes epidémicos. Estudiamos los mecanismos inmunológicos de protección frente a estas infecciones, así como los determinantes moleculares que condicionan la susceptibilidad a padecerlas.
El objetivo de nuestros proyectos es investigar los principios mecánicos de la inserción, plegado y ensamblaje de la proteína de membrana en membranas lipídicas, e investigar los factores que determinan la estabilidad de la proteína de membrana. Nuestro interés se centra en las interacciones proteína-proteína, relevantes para el mantenimiento de la estructura y función terciaria y cuaternaria de los complejos integrales de proteínas de membrana. Más específicamente, investigamos el papel de los dominios de expansión de la membrana, es decir, de los segmentos transmembrana. El estudio se lleva a cabo a través de una investigación exhaustiva de la glucoforina A como modelo de proteína de membrana dimérica, y a partir del conocimiento de este sistema tratamos de entender la estructura y función de la proteína SP-C del surfactante pulmonar, una proteína de membrana extremadamente hidrofóbica.
Por otro lado, estamos interesados en el transporte celular de los fitovirus. Este proceso de transporte está mediado por proteínas especializadas de movimiento viral, que en los mismos casos son proteínas de membrana, que conducen el genoma viral a la membrana celular con el fin de ser transportado a las células huéspedes cercanas no infectadas, a través del canal de plasma. Actualmente estamos investigando los mecanismos de orientación e inserción de estas proteínas de membrana virales en las membranas biológicas.
Nuestra actividad investigadora consiste en el diseño de nuevos compuestos, principalmente nuevos fármacos, utilizando descriptores topológicos. La labor principal de nuestro grupo ha sido el empleo de los índices topológicos en sentido inverso al convencional, es decir, en lugar de predecir propiedades de moléculas ya existentes, se trata de generar nuevas a partir de propiedades predeterminadas. Se obtiene así una huella dactilar de las moléculas que permite encontrar nuevos compuestos con mejores características.
Actualmente empleamos un alto número de descriptores (la mayor parte de ellos originales nuestros), lo que nos ha permitido el diseño y selección de nuevos compuestos 'cabeza de serie' en las siguientes áreas: analgésicos, antibacterianos, hipolipemiantes, antidiabéticos, broncodilatadores, antivíricos, antihistamínicos, antimaláricos, antineoplásicos y anti-Alzheimer. Más aún, se han obtenido resultados en el campo de la Química Sostenible prediciendo rendimientos y tiempos de reacción, lo que permite diseñar nuevos procesos químicos más sostenibles y rentables. Todo ello demuestra la gran eficacia del método topológico seguido, hasta el punto de que podría ser considerado como una vía alternativa e independiente para describir las estructuras moleculares.Los resultados de la actividad investigadora se han plasmado en un alto número (superior a 100) de artículos publicados en revistas internacionales, capítulos de libro, patentes, conferencias, congresos, etc.
