Los virus de ARN son responsables de muchas infecciones humanas y animales. Causan mucha morbilidad y mortalidad a nivel global, e incluyen varios patógenos emergentes que pueden resultar en nuevas pandemias, como la del SARS-CoV-2. Los virus de ARN son únicos, ya que tienen genomas generalmente pequeños y altas tasas de mutación, lo cual permite una rápida adaptación a nuevos ambientes. En el laboratorio, estudiamos diferentes virus de ARN para comprender mejor su biología e identificar nuevos métodos para controlar infecciones víricas.
Seguidamente se mencionan algunos de los proyectos que estamos llevando a cabo:
Comprensión general de la manera en que las mutaciones afectan la biología viral
Las herramientas tecnológicas actuales permiten generar poblaciones de virus que albergan todo tipo de mutación de aminoácidos, además de definir cómo tales mutaciones afectan el crecimiento viral. Por primera vez, estos enfoques de la biología de sistemas proporcionan un medio mediante el cual, por lo general, se comprende cómo la mutación impacta a la biología y patología virales. Estos enfoques nos permiten definir los efectos de miles de mutaciones dentro del genoma de virus de ARN. Este trabajo combina herramientas de biología molecular de vanguardia, combinadas con herramientas estructurales, de secuencia y modelado para entender y predecir los efectos de las mutaciones. Además, usamos estas poblaciones altamente variadas para comprender aquellas mutaciones que generan nuevas funciones, como la evolución de la multirresistencia o la resistencia a la inactivación por alta temperatura, o para examinar la evasión ante respuestas inmunes.
Comprender los efectos sobre la biología viral y las respuestas inmunitarias de las mutaciones en la espícula viral del SARS-CoV-2
El SARS-CoV-2 demostró una notable capacidad de adaptación, y se observaron numerosas variantes arrasando la población. Comprender el efecto biológico sobre la biología viral y el escape inmunológico de estas mutaciones es esencial para emplear medidas sanitarias adecuadas. Para poder valorar el rol de la mutación de la espícula viral del SARS-CoV-2, combinamos sistemas réplica-competentes y réplica-incompetentes que nos permiten determinar la inefectividad, estabilidad y evasión inmunológica de varias mutaciones espiculares. Este trabajo se lleva a cabo en colaboración con numerosos grupos de investigación y personales hospitalarios para poder evaluar nuevas mutaciones en tiempo real.
Descubrimiento de nuevos antivirales
No hay ningún tipo de tratamiento para la mayoría de infecciones víricas. Por tanto, se necesitan urgentemente nuevos tratamientos antivirales. Actualmente, estamos utilizando plataformas de cribado de alto rendimiento para identificar inhibidores de importantes virus de ARN, incluyendo el SARS-CoV-2, el virus respiratorio sincitial, picornavirus y el virus de la gripe. Trabajamos con un nivel 2 de bioseguridad y condiciones de bioseguridad de nivel 3, y somos de los pocos grupos en Valencia que trabaja realmente con el virus SARS-CoV-2. En el marco de antivirales prometedores, llevamos a cabo experimentos para entender cómo funciona cada compuesto y examinar si la resistencia a estos últimos se desarrolla rápidamente. Trabajamos en colaboración con numerosos grupos, incluyendo químicos, biólogos computacionales y biólogos estructurales.
Mejora de virus anti-cáncer
Algunos virus matan células cancerígenas, pero no infectan células sanas. Por tanto, se pueden utilizar en el tratamiento del cáncer. Aun así, todo tratamiento basado en los virus está limitado por el hecho de que tras la primera administración, la respuesta inmune del hospedero produce anticuerpos que limitan el éxito de posteriores administraciones. Al momento estamos colaborando con un socio de la industria para buscar nuevas maneras de superar este obstáculo y mejorar este tipo de terapia vírica oncolítica.
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