El grup d'investigació va ser fundat pel Prof. Estanislao Silla, del departament de Química Física de la Universitat de València, a principis dels 90. El treball científic del grup sempre s'ha focalitzat en la descripció teòrica dels processos químics en les fases condensades: solucions i entorns biològics. Actualment, l'equip està dirigit per Iñaki Tuñón.
El treball realitzat pel grup inclou tant el desenvolupament metodològic com les aplicacions. Entre les contribucions metodològiques més destacades del nostre grup es troba el programa GEPOL (un programa per al càlcul de superfícies i volums moleculars que actualment s'utilitza en moltes aplicacions de models continus) i les contribucions a la millora de les descripcions híbrides QM/MM de processos enzimàtics. Les aplicacions comprenen des de la solubilitat fins a la reactivitat química, així com el disseny racional assistit per ordinador de nous catalitzadors i inhibidors biològics.
El nostre grup va ser originàriament fundat fa més de 40 anys. Un assoliment important que va contribuir a la seua fundació va ser l'estudi de postgrau del Dr. Jose Viña al costat del Sr. Hans Krebs en la Universitat d'Oxford. Això va fer que el grup adoptara un «enfocament cap als problemes metabòlicament orientat», i no podia ser d'una altra manera si derivat del Sr. Hans Krebs. Després de la seua volta a Espanya, el Dr. Vinya va fundar un xicotet grup a la Universitat de València que va estar treballant intermitentment durant els últims 35 anys. El Dr. Vinya no acudia sempre a la Universitat, però la llavor del grup ja s'havia plantat. Importants científics reconeguts com els Drs. Federico Pallardo, Degà de la Facultat de Medicina - Universitat de València, Juan Sastre, Jose Estrella i Guillermo Saez eren tots professors de bioquímica o fisiologia a la Universitat de València; el Dr. Navarrés de la Universitat de Cadis i el Dr. Juan Llopis de la Universitat d'Albacete van començar el seu treball científic en aquest grup per a després tindre èxit en establir els seus propis grups independents. Fa uns 20 anys, els membres més acèrrims del grup en el seu estat actual es van integrar al laboratori i es componen de les Dres. Ana Lloret, Carmen Gomez-Cabrera i Consuelo Borras. Actualment, les tres són científiques molt respectades i són la columna vertebral del grup. Entre els altres membres permanents també destaca el Dr. Juan Gambini i les Dres. Marta Ingles i Gloria Olaso. Hem sigut beneïts per l'ajuda estable de Marilyn Noyes, membre del grup per més de 20 anys i s'espera que per molts més.
Les nostres col·laboracions amb diversos col·legues o, més ben dit, amics espanyols són tan freqüents que no és necessari entrar més detalladament. Estem encantats de tindre tants amics per tot el país, a més de connexions estretes amb altres laboratoris a nivell global.
Alguns exemples inclouen els laboratoris dels Drs. Giovanni E Mann i Malcom Jackson al Regne Unit, Giuseppe Poli a Itàlia, Helmut Sied i Tilman Grune a Alemanya, Delamarche a França, Boveris i Fraga a l'Argentina i els Drs. Bruce estimes, Packer, Orr i Li Li Ji als Estats Units.
El nostre grup està en constant renovació i estem contents d'haver acollit en l'equip a membres provisionals provinents d'Espanya, i no sols de València, sinó que també de França, Itàlia, Portugal, el Marroc, l'Argentina, Sàhara o el Japó. Noms com Frédéric Derbré, Gaetano Serviddio, Diana Rus, Jelena Marcovic, Nancy Mora i Mika Jikamaru són només alguns exemples d'aquesta col·laboració internacional. Aquestes persones que van acudir a nosaltres són individus molt interessants i van contribuir a l'esperit agradable de l'equip. Ens considerem una «família científica» i esperem poder continuar cooperant en la investigació biomèdica i gaudir de la vida en el nostre laboratori.
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.
El grup té una doble missió: d'una banda, contribuir en la investigació de l'àrea Malalties Estranyes Respiratòries-ERR amb la finalitat de millorar el diagnòstic, pronòstic i l'accés a noves teràpies en el tractament de les ERR, així com contribuir a una major qualitat assistencial dels pacients amb aquestes patologies.
D'altra banda, el grup té com a missió generar una consciència social de les ERR, a través de la divulgació científica dels avanços biomèdics i de les polítiques soci-sanitàries destinades a millorar la qualitat de vida dels pacients en tots els seus aspectes. Per tant, la raó de ser del grup és generar el major coneixement possible sobre les malalties estranyes respiratòries prioritàries per al grup, amb la fi última de contribuir a millorar la qualitat de vida dels pacients amb ERR.
La visió del grup es focalitza a aprofundir en la investigació de les bases moleculars i cel·lulars de les ERR, la qual cosa contribuirà a ampliar el coneixement dels mecanismes fisiopatològics d'aquestes malalties. Aquesta aproximació permetrà obrir un camp de possibilitats per a definir dianes moleculars que seran la base per a la seua posterior translació a nous mètodes de diagnòstic, pronòstic i tractament de les ERR.
Així mateix, com a part de la missió del grup i conscients de la importància que suposa que tant els pacients com els seus familiars estiguen ben informats, els membres es comprometen a col·laborar, organitzar i difondre les característiques i possibles avanços biomèdics relacionats amb les ERR.
El grup d'investigació en ERR està liderat per la Dra. Amparo Escribano, i es conforma un grup estable format per 5 membres: 1 doctor en Biologia Molecular i Genètica, 2 facultatius especialistes en pneumologia pediàtrica (1 doctorada en pneumologia pediàtrica i una predoctoral), 2 llicenciades en Biologia, predoctorals que realitzen el programa de doctorat d'excel·lència del Dep. Fisiologia de la Facultat de Medicina-UV i una periodista.
Des de 2011 el laboratori compta amb un programa d'acolliment formatiu que permet la selecció de futurs integrants del grup. Està previst que en els pròxims 5 anys amplie la seua grandària i modifique la seua composició, gràcies a la formació de tres investigadors postdoctorals i la incorporació de tres estudiants predoctorals.
Un element diferenciador que presenta el grup és la seua experiència dilatada en la investigació bàsica i en el maneig clínic de les ERR, convertint-se en un dels pocs grups amb aquestes característiques dins de la UV.
Els membres del grup d'investigació tenen experiència en el maneig de diferents tècniques per a estudis biomoleculars amb els quals no tots els investigadors de la UV poden estar familiaritzats (inmortalització de cèl·lules, teràpia gènica, etc.).
Encara que, la major fortalesa del grup és la sinergia que s'obté del seu caràcter multidisciplinari: D'una banda, la investigadora principal (Dra. Escribano) aporta al grup un gran coneixement mèdic-clínic de les patologies respiratòries i és de reconegut prestigi per la seua labor en l'especialitat de pneumologia pediàtrica. L'investigador del grup (Dr. Dasí) acumula una gran experiència tècnica i formació en ciències bàsiques, imprescindibles per a la gestió del laboratori i la posada en marxa de tècniques, protocols, etc. Així mateix, l'IP ha mostrat una gran solvència en el desenvolupament de projectes i hipòtesis d'investigació que ha portat a situar al grup per damunt de la mitjana de qualitat en les publicacions científiques generades en la UV.
Quant als membres predoctorals del grup, la majoria està iniciant la formació doctoral, per tant, es tracta d'un equip jove, motivat, amb una gran capacitat d'aprenentatge i un compromís de continuïtat a curt i mitjà termini. Les característiques que aporten els membres del grup són essencials per a garantir l'èxit dels objectius establits pel grup en un període mínim de tres anys.
L'objectiu dels nostres projectes és investigar els principis mecànics de la inserció, plegat i assemblatge de la proteïna de membrana en membranes lipídiques, i investigar els factors que determinen l'estabilitat de la proteïna de membrana. El nostre interés se centra en les interacciones proteïna-proteïna, rellevants per al manteniment de l'estructura i funció terciària i quaternària dels complexos integrals de proteïnes de membrana. Més específicament, investiguem el paper dels dominis d'expansió de la membrana, és a dir, dels segments transmembrana. L'estudi es duu a terme a través d'una investigació exhaustiva de la glucoforina A com a model de proteïna de membrana dimèrica, i a partir del coneixement d'aquest sistema tractem d'entendre l'estructura i funció de la proteïna SP-C del surfactant pulmonar, una proteïna de membrana extremadament hidrofòbica.
D'altra banda, estem interessats en el transport cel·lular dels fitovirus. Aquest procés de transport està mediat per proteïnes especialitzades de moviment viral, que en els mateixos casos són proteïnes de membrana, que condueixen el genoma viral a la membrana cel·lular amb la finalitat de ser transportat a les cèl·lules hostes pròximes no infectades, a través del canal de plasma. Actualment estem investigant els mecanismes d'orientació i inserció d'aquestes proteïnes de membrana virals en les membranes biològiques.
La nostra activitat investigadora consisteix en el disseny de nous compostos, principalment nous fàrmacs, utilitzant descriptors topològics. La labor principal del nostre grup ha sigut l'ús dels índexs topològics en sentit invers al convencional, és a dir, en lloc de predir propietats de molècules ja existents, es tracta de generar noves a partir de propietats predeterminades. S'obté així una empremta dactilar de les molècules que permet trobar nous compostos amb millors característiques. Actualment emprem un alt nombre de descriptors (la major part d'ells originals nostres), la qual cosa ens ha permés el disseny i selecció de nous compostos 'cap de sèrie' en les següents àrees: analgèsics, antibacterians, hipolipemiants, antidiabètics, broncodilatadors, antivírics, antihistamínics, antimalàrics, antineoplàsics i anti-Alzheimer. Més encara, s'han obtingut resultats en el camp de la Química Sostenible predient rendiments i temps de reacció, la qual cosa permet dissenyar nous processos químics més sostenibles i rendibles. Tot això demostra la gran eficàcia del mètode topològic seguit, fins al punt que podria ser considerat com una via alternativa i independent per a descriure les estructures moleculars. Els resultats de l'activitat investigadora s'han plasmat en un alt número (superior a 100) d'articles publicats en revistes internacionals, capítols de llibre, patents, conferències, congressos, etc.
