El grupo trabaja en dos líneas de investigación principales, cuyos objetivos se resumen a continuación.

a. Mecanismos de neurodegeneración

El grupo investiga los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a los procesos neurodegenerativos, con especial énfasis en el análisis de moléculas que puedan constituir posibles dianas de intervención terapéutica. Para ello, se realiza el análisis genético-funcional de moléculas en las que se han mapeado mutaciones que se asocian a casos familiares de la EP, como la alfa-sinucleína. Se estudia la posible función normal de estas moléculas y su relación con la neurodegeneración utilizando cepas de ratón modificadas genéticamente (transgénicos, mutantes nulos,...). Los modelos animales sirven para:

1. el análisis funcional a nivel celular y de sistema,
2. el estudio de la interacción de las alteraciones genéticas con modelos tóxicos de la enfermedad,
3. el screening genético de factores que interaccionen con las moléculas conocidas,
4. el análisis de perfiles de expresión (análisis genómico) mediante chips de DNA para identificar moléculas cuya expresión se altera, de manera concertada, en las distintas situaciones de modelo genético, seguido de un análisis comparativo filogenético de las moléculas identificadas y sus interrelaciones en el contexto de la patología,
5. identificación de genes en ratón para su alteración genética (producción de mutantes nulos, transgénicos).

En este contexto, el grupo pertenece al CIBER en Enfermedades Neurodegenerativas, el centro virtual financiado por el Instituto de Salud Carlos III para la investigación cooperativa y trasnacional de nuestro país en neurodegeneración.

b.Terapia celular

El grupo aborda el estudio de células madre como potencial terapia de sustitución de neuronas perdidas, con especial relevancia en moléculas que puedan modular la proliferación y/o diferenciación de estas células madre hacia un fenotipo dopaminérgico así como aquellas señales que inducen la división auto-renovante de células madre neurales. En esta línea se realizan:

1. Caracterización de señales derivadas de nicho y rutas de señalización intracelular implicadas en el control del mantenimiento de la multipotencia en células madre neurales,
2. estudios de factores de nicho solubles que puedan modular la respuesta de las células madre neurales y que puedan ser implementados para su uso en la mejora de los cultivos ex vivo de estas células,
3. Caracterización de señales derivadas de nicho y rutas de señalización intracelular implicadas en la neurogénesis, especialmente dopaminérgica a partir de células madre neurales y embrionarias,
4. estudio de la estabilidad genética de los cultivos de células madre neurales a lo largo del tiempo in vitro,
5. comprensión de los procesos de expansión descontrolada de células madre neurales y de su relación con la formación de tumores,
6. generación y análisis de células pluripotentes inducidas a partir de biopsias cutáneas de pacientes con EP y de su potencial de neurogénesis dopaminérgica.

El grupo de investigación es miembro de la Red Nacional de Terapia Celular, financiada por el Instuto de Salud Carlos III para el impulso de estrategias terapéuticas que se fundamentan en el uso de células madre en patologías degenerativas y en ingeniería tisular.

En el contexto de la terapia celular el equipo investigador ha desarrollado un nuevo procedimiento que permite inducir la auto-renovación de las células madre mediante el nuevo uso del PEDF. El factor PEDF es una proteína compleja, que ya había sido identificada en el estado-del-arte como un factor con múltiples usos y aplicaciones sobre el organismo, pero el equipo investigador ha identificado un nuevo uso del factor PEDF como factor de auto-renovación, tanto in vivo como in vitro. El nuevo uso del factor PEDF ha sido protegido mediante solicitud de patente, para mejorar la eficiencia y el potencial terapéutico de los tratamientos empleados actualmente en medicina regenerativa, facilitando además el desarrollo de nuevos fármacos y de nuevos tratamientos basados en terapia celular. Hay que destacar que diversas empresas e instituciones han manifestado su interés en la aplicación de los resultados de investigación en diversas áreas de la medicina regenerativa, como para el tratamiento de lesiones y enfermedades cardiovasculares.