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. Esta 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'estes 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 este 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 a la data 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 *mutagénesis 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 estes 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 convertix en potencials candidats per al desenvolupament d'aplicacions terapèutiques. El virus de l'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.