Verde (#3D7B7F)

• Vanessa Arrieta Paniagua, investigadora predoctoral de la Unidad de Cardiología Traslacional de Navarrabiomed - IdiSNA realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra el próximo lunes, 28 de noviembre, a las 12:00, en el Salón de Actos de Navarrabiomed.

El trabajo doctoral, que lleva por título “Papel del sST2 en la fibrosis miocárdica en la estenosis aórtica severa”, ha sido desarrollado en el Hospital Universitario de Navarra y Navarrabiomed bajo la dirección de Natalia López Andrés, Investigadora principal de la Unidad de Cardiología traslacional.

La estenosis aórtica es la cardiopatía valvular más frecuente de Europa y de Norteamérica afectando al 2-7%, según la región, de la población mayor de 65 años. A fecha de hoy, no existe un tratamiento médico que consiga frenar o revertir la evolución de la enfermedad, por lo que la sustitución valvular aórtica (quirúrgica o percutánea) es el tratamiento indicado cuando aparecen síntomas o disfunción ventricular.

Esta enfermedad produce un anormal estrechamiento progresivo de la válvula aórtica que, como consecuencia de sobrecarga de presión, provoca una hipertrofia del ventrículo izquierdo. En este proceso, la fibrosis miocárdica tiene un papel fisiopatológico importante, así como papel pronóstico. Inicialmente, la fibrosis miocárdica forma parte de un mecanismo compensatorio, pero en fases avanzadas aparece una fibrosis focal de reemplazo que lleva a la disfunción ventricular y a la insuficiencia cardiaca. Los mecanismos fisiopatológicos subyacentes a estos procesos no se conocen completamente. 

La fibrosis focal de reemplazo puede detectarse y cuantificarse mediante resonancia magnética (RMN) cardiaca con las secuencias de realce tardío (RT). La presencia de RT en pacientes con estenosis aórtica severa ha demostrado ser un predictor independiente de mortalidad y de evolución clínica desfavorable en este grupo de pacientes. Sin embargo, la RMN es una técnica cara y con disponibilidad limitada, por lo que no es utilizada en el seguimiento de este grupo de pacientes en la práctica clínica habitual.

La hipótesis de esta tesis es que como los niveles de ST2 soluble (sST2), un biomarcador asociado al proceso de fibrosis y remodelado miocárdico, son elevados en caso de estenosis aórtica y puede tener un valor pronóstico. En concreto, este estudio estudia el papel del sST2 en la fibrosis miocárdica en la estenosis aórtica severa. 

Desarrollo de la investigación 
 

El trabajo está planteado desde un punto de vista traslacional, y tiene un doble objetivo. En primer lugar, se quiere profundizar en el papel fisiopatológico del sST2 en la estenosis aórtica severa. Para ello, se ha realizado un estudio proteómico para estudiar las proteínas moduladas por sST2 en fibroblastos cardiacos humanos y se han investigado los efectos in vitro de la acción sST2 en fibroblastos cardiacos humanos. Los resultados han sido validados in vitro en un modelo de rata con sobrecarga de presión y en biopsias miocárdicas de pacientes con estenosis aórtica que fueron intervenidos. 

Asimismo, se ha demostrado que el sST2 ejerce un papel deletéreo en fibroblastos cardiacos humanos, por un lado, afectando a la función mitocondrial de la célula y aumentando así el estrés oxidativo y la síntesis de moléculas proinflamatorias y por otro lado, promoviendo la diferenciación a miofibroblastos y aumento la síntesis de moléculas profibróticas. Esos hallazgos fueron validados en el modelo animal y en las biopsias miocárdicas de pacientes con estenosis aórtica.

En segundo lugar, desde el punto de vista clínico, se ha investigado en una cohorte de pacientes con estenosis aórtica severa con indicación quirúrgica, para comprobar si los niveles de sST2 en sangre se asocian con el RT evaluado mediante RMN en pacientes con estenosis aórtica severa. De esta forma, se observa que los pacientes con estenosis aórtica severa con RT en RMN cardiaca presentan niveles de sST2 en sangre significativamente mayores que aquellos sin RT. Los niveles de sST2 en sangre se correlacionan positivamente con la masa de RT y con la masa VI en los pacientes con estenosis aórtica severa. Niveles elevados de sST2 permiten identificar a los pacientes con estenosis aórtica severa con RT, sin tener que realizar una RMN cardiaca, de una forma sencilla que puede ser aplicada en la práctica clínica habitual.

Difusión de resultados 

El trabajo realizado ha dado lugar a varias publicaciones científicas: en 2019, en la revista Clinical Science, “Soluble ST2 promotes oxidative stress and inflammation in cardiac fibroblasts: an in vitro and in vivo study in aortic stenosis”, y en 2020 en la revista Cells, “Soluble St2 Induces Cardiac Fibroblast Activation and Collagen Synthesis via Neuropilin-1”.   

Además, los resultados han sido difundido en varios congresos nacionales e internacionales como en el Congreso SEC en Bilbao (en 2015 y en 2017), en el 29th EACTS Annual Meeting de Amsterdam, en 2015 o en el Heart Failure Congress de Paris, en 2017.

El bioquímico Jaime Ibarrola Ulzurrun (Pamplona, 1991) ha demostrado, por primera vez, la implicación de una hormona en el desarrollo del prolapso de la válvula mitral, una enfermedad de las válvulas del corazón que causa insuficiencia cardiaca, y el efecto beneficioso del uso de una serie de fármacos que bloquean los efectos de aquella. “El tratamiento con los fármacos conocidos como antagonistas del receptor mineralocorticoide o ARMs emerge como una opción prometedora para reducir el remodelado de la válvula mitral en esta enfermedad, para la que la única solución actualmente es la intervención quirúrgica”, afirma el autor de esta investigación, con la que se ha doctorado en la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

La válvula mitral separa las dos cámaras (aurícula y ventrículo) del lado izquierdo del corazón. En un prolapso de la válvula mitral, las valvas de la válvula sobresalen (prolapsan) dentro de la aurícula izquierda, durante la contracción del corazón. En ocasiones, el prolapso de la válvula mitral provoca que se pierda sangre hacia el atrio del ventrículo, lo que se denomina insuficiencia valvular mitral. En la mayor parte de los casos, el prolapso de la válvula mitral, una de las enfermedades de las válvulas cardiacas más comunes al afectar a más de 176 millones de personas en el mundo, no pone en riesgo la vida y no necesita tratamiento ni cambios en el estilo de vida. Sin embargo, algunas personas requieren tratamiento. “A día de hoy, no existe ningún tratamiento farmacológico y la única solución disponible es la intervención quirúrgica”, apunta Jaime Ibarrola, cuya tesis doctoral fue dirigida por Natalia López Andrés, investigadora principal de la Unidad de Cardiología Traslacional de Navarrabiomed (centro mixto de investigación biomédica de la UPNA y el Gobierno de Navarra).

Nuevas dianas terapéuticas

La investigación obedece a la necesidad de estudiar “nuevos mecanismos y nuevas dianas terapéuticas, encaminadas a la búsqueda de nuevos tratamientos farmacológicos para esta enfermedad”. “Los mineralocorticoides son unas hormonas secretadas por el organismo, de las que la principal y más potente es la aldosterona. Esta vía de la Aldosterona/Receptor Mineralocorticoide o Aldo/RM promueve la fibrosis cardíaca. Además, una gran cantidad de estudios han demostrado la implicación de esta vía en numerosas patologías cardiacas. En la actualidad, los fármacos ARMs bloquean los efectos de dicha vía e importantes estudios clínicos han mostrado que también mejoran la función del corazón mediante la disminución de la fibrosis cardiaca”, describe Jaime Ibarrola, quien pudo realizar su investigación gracias a las ayudas predoctorales de la UPNA y a los fondos de un proyecto europeo.

Su hipótesis de trabajo consistió en que la vía Aldo/RM podría jugar “un papel en el desarrollo del prolapso de la válvula mitral, modulando la activación y diferenciación celular”. “Además, actuar sobre la vía de la Aldo/RM podría ser una nueva diana terapéutica en esta dolencia y el bloqueo de esta vía con los fármacos ARMs podría prevenir las alteraciones de la válvula mitral asociadas con esta enfermedad. Los resultados demostraron, por primera vez, la implicación de la vía Aldo/MR en el desarrollo de la citada enfermedad y el efecto beneficioso del uso de estos fármacos”, concluye el investigador, cuya tesis doctoral ha sido calificada con sobresaliente “cum laude”.

Breve currículum

Antes de doctorarse en la UPNA, Jaime Ibarrola cursó sucesivamente en la Universidad de Navarra el grado en Bioquímica y el Máster en Investigación Biomédica. En la actualidad, trabaja como investigador posdoctoral en el Instituto de Investigación de Cardiología Molecular de la Universidad Tufts, en Boston (Estados Unidos).

Durante la realización de su tesis doctoral, Jaime Ibarrola completó dos estancias, como investigador, en el Centro de Investigación Cordeliers de la Universidad de La Sorbona, en París (Francia). Además, los resultados de su tesis han sido dados a conocer en ocho congresos internacionales celebrados en Alemania, España, Francia e Irlanda. Además, es autor de una decena de artículos de investigación publicados en revistas científicas internacionales.

• La Presidenta destaca “el talento, la solidaridad y el compromiso” del personal investigador en Navarra para dar respuesta a la pandemia
• Durante el evento se ha dado a conocer el vídeo divulgativo realizado en homenaje al personal investigador.

El acto, presidido por la Presidenta de Navarra, María Chivite, se ha celebrado en el Planetario de Pamplona con motivo de la clausura de la Semana de la Ciencia. Han asistido el consejero de Universidad, Innovación y Transformación Digital, Juan Cruz Cigudosa; la consejera de Derechos Sociales, Mari Carmen Maeztu; el personal investigador de los proyectos, representantes del ámbito sanitario, de investigación y universitario, así como del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI).

Navarra, referente en biomedicina e investigación del COVID-19

En su intervención, la Presidenta ha resaltado la importancia de los proyectos de investigación que han supuesto “un importante impulso y una palanca en la lucha contra el COVID-19, y que han tenido un positivo impacto en la ciudadanía”.

Asimismo, la Presidenta Chivite ha señalado que el desarrollo de estas investigaciones “ha reafirmado el papel referente de Navarra en el ámbito de la biomedicina y en la investigación sobre el virus, y su puesta en marcha ha permitido promover la cooperación científica con otras comunidades para salir y superar, en la medida de lo posible, las consecuencias de la pandemia. Una colaboración esencial y clave para progresar y construir sociedades mejores”.

Además, Chivite ha reafirmado la apuesta del Gobierno de Navarra por “avanzar en un modelo de sociedad en el que la atracción y retención de talento, la apuesta por la I+D+i, la inversión en conocimiento y la excelencia en la investigación desarrollada por el Sistema Navarro de Innovación tengan un papel protagonista y clave en el desarrollo social y económico de nuestra comunidad”.

En este sentido, ha recordado que el Fondo Navarra COVI+D supone “un ejemplo”, y se enmarca en el Plan de Choque elaborado para mantener fuerte el Sistema Navarro de I+D+i en el contexto de pandemia. Un Plan que ha priorizado “a las personas, la estabilidad y la excelencia en la investigación y las infraestructuras”.

Además, la Presidenta ha destacado que el Gobierno de Navarra, a través del Departamento de Universidad, Innovación y Transformación Digital, fue el único en resolver una convocatoria de ayudas en todo el país, dotada con 1,1 millones de euros, para paliar la pérdida de actividad económica de los centros tecnológicos de Navarra por el COVID-19.

Abordar la pandemia desde distintas perspectivas

Por su parte, el consejero de Universidad, Innovación y Transformación Digital, Juan Cruz Cigudosa, ha señalado que la convocatoria Fondo Navarra COVI+D “ha refrendado y proyectado el talento de nuestros investigadores e investigadoras y la capacidad y la excelencia de la investigación científica que se desarrolla en la Comunidad Foral”. Además, esta convocatoria posibilitaba la atracción de talento científico (al incluir gastos de contratación de personal), uno de los objetivos estratégicos del Gobierno de Navarra.

Igualmente, el consejero ha recalcado que las ayudas han permitido incorporar nuevos equipos tecnológicos “necesarios para el desarrollo de la investigación y que, a su vez, mejoran y fomentan la innovación tecnológica en Navarra”.

Cigudosa ha explicado que los proyectos de investigación desarrollados se han centrado en abordar la pandemia desde distintas perspectivas, tales como el desarrollo de vacunas, mejorar los tratamientos actuales y el estudio de nuevas terapias, optimizar los recursos sanitarios, analizar la incidencia del virus atendiendo a las características demográficas o el desarrollo de productos para prevenir y frenar la propagación del virus.

Asimismo, en representación del personal investigador, han intervenido la investigadora principal de la Unidad de OncoHematología de Navarrabiomed, Natalia Ramírez, y el investigador del Programa de Inmunología e Inmunoterapia del CIMA Universidad de Navarra, Pablo Sarobe. Ambos han explicado las principales líneas de investigación de sus respectivos proyectos.

• El Instituto de Salud Carlos III subvenciona dos proyectos en Navarra a través del Fondo COVID-19 y en ambos casos se ha concedido el cien por cien del importe solicitado.

El Ministerio de Ciencia e Innovación, a través del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), ha concedido 232.000 euros para el desarrollo de dos investigaciones públicas en el marco del Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdISNA). David Escors Murugarren, investigador de Navarrabiomed, y Jesús Castilla Catalán, investigador del Instituto de Salud Pública y Laboral de Navarra, han recibido el 100% de la financiación solicitada al FONDO COVID-19, mecanismo aprobado en el Real Decreto-ley 8/2020, de 17 de marzo, de medidas urgentes extraordinarias para hacer frente al impacto económico y social del nuevo coronavirus.

David Escors, investigador principal de la Unidad de Oncolnmunología de Navarrabiomed, comenzó su carrera científica en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) en coronavirus junto al investigador Luis Enjuanes y posteriormente  continuó en la University College London (UCL) aplicando lentivirus y terapia génica en inmunoterapia. Su especialización en coronavirus y la evaluación positiva recibida por el ISCIII le han permitido obtener los 115.000 euros solicitados para el desarrollo del proyecto “Plataformas de desarrollo de vacunas bioseguras contra SARS-CoV-2”.

La iniciativa tiene como objetivo el desarrollo de una plataforma de ingeniería de vacunas bioseguras contra el virus que ocasiona la enfermedad COVID-19 y que se centra en la expresión de proteínas del virus que pueden generar inmunidad. Se trata de una línea de investigación puesta en marcha específicamente para COVID-19 ante la actual emergencia sanitaria, pero que tiene su origen en el proyecto europeo ISOLDA - Horizon2020 para generar vacunas frente a virus (fiebre amarilla, gripe y coronavirus) más eficaces y seguras para adultos mayores de 65 años. En este estudio Navarrabiomed trabaja desde 2019 de forma coordinada con profesionales del CSIC y con colaboradores holandeses, alemanes e italianos.

Instituto de Salud Pública y Laboral de Navarra (ISPLN)

Por su parte, Jesús Castilla liderará desde su Grupo de Enfermedades infecciosas y vacunas del Instituto de Salud Pública y Laboral de Navarra (ISPLN) el estudio “Infección, hospitalización, ingreso en UCI y fallecimiento por SARS-CoV-2 en una cohorte poblacional”. Para la realización de la investigación contará con el importe íntegro que ha solicitado al ISCIII, 117.000 euros.

Su propuesta se centra en estimar el efecto de las características sociodemográficas, enfermedades crónicas y otros condicionantes de salud en el riesgo de infección, hospitalización y formas graves de COVID-19. Para ello, se calcularán las tasas de incidencia de casos con sospecha clínica, de infección confirmada mediante PCR, de hospitalizaciones, de ingresos en UCI, de ventilación asistida y de mortalidad. También se calculará la letalidad en los casos confirmados y en hospitalizados. Asimismo, se evaluará la seroprevalencia de anticuerpos en una muestra de pacientes de la red de médicos centinela y/o de donantes.

Para Jesús Castilla esta es la segunda iniciativa en SARS-CoV-2, ya que el ISPLN forma parte también del proyecto europeo I-MOVE-COVID-19, en el que participan 11 países y hay 20 entidades implicadas. Se trata de uno de los proyectos europeos financiados dentro de la convocatoria exprés del programa de investigación e innovación de la UE, Horizonte 2020 de la Comisión Europea para impulsar la investigación de diferentes aspectos del virus SARS-CoV-2.

Ambas investigaciones financiadas por el ISCIII se integrarán en la actividad científica del IdiSNA, agrupación público-privada para el fomento de la investigación biomédica en la Comunidad Foral y de la que son miembros tanto el ISPLN como Navarrabiomed.

El Dr. Hugo Arasanz, oncólogo del Complejo Hospitalario de Navarra e investigador de la Unidad de Inmunomodulación de Navarrabiomed - IdiSNA, recibió ayer en Madrid la Ayuda Clínico Junior de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC). La financiación recibida (120.000 €) se destinará al proyecto "Subpoblaciones linfocitarias como biomarcador predictivo de respuesta a inmunoterapia anti-PD1/PDL1 en carcinoma no-microcítico de pulmón avanzado en 1º línea de tratamiento". Este estudio se desarrollará durante los próximos cuatro años y contará con la dirección del Dr. David Escors. 

El Museo Reina Sofía acogió ayer la entrega de las ayudas anuales de la AECC, dentro de los actos programados en el Día Mundial de la Investigación en Cáncer (WCRD en sus siglas en inglés), que se comemora cada año el 24 de septiembre. En total, la AECC ha entregado casi 21 millones de euros para financiar 171 proyectos que se suman a los 56M€ con los que hoy se están financiando 380 proyectos de investigación en desarrollo.

Asimismo, la asociación ha puesto de manifiesto la necesidad de elaborar un Plan Nacional de Investigación en Cáncer para alcanzar el 70% de supervivencia media a cinco años en el año 2030, en la actualidad se sitúa en un 53%.

Más información sobre el proyecto

La inmunoterapia antiPD1/PDL1 ha supuesto una revolución en el tratamiento del cáncer no-microcítico de pulmón, ya que ha mejorado los resultados de la quimioterapia, asociando además menor toxicidad. Por desgracia la proporción de pacientes que responden al tratamiento es reducida, son menos todavía los que mantienen la enfermedad controlada durante un periodo de tiempo prolongado, y no se dispone de biomarcadores predictivos que permitan identificar a estos pacientes con precisión.

El equipo del Dr. David Escors ha desarrollado un sistema de monitorización de poblaciones linfocitarias por citometría de flujo a partir de sangre periférica en pacientes en progresión a quimioterapia que permite predecir aquellos que van a responder a la inmunoterapia. Dada la reciente aprobación de la inmunoterapia en pacientes en primera línea, este proyecto pretende correlacionar los perfiles linfocitarios de los pacientes y su dinámica con la eficacia del tratamiento en este contexto, incorporando además el estudio de las citosinas proinmunogénicas en plasma y la posible influencia del daño genotóxico en las células inmunitarias producido por las diferentes terapias como causa de menor eficacia en segunda línea.

El proyecto del Dr. Hugo Arasanz se completará con estudios mecanísticos in vitro que permitan conocer los elementos que condicionan la respuesta al tratamiento y plantear combinaciones que puedan revertir la resistencia primaria a estas terapias.

Pablo Iturbe Sanz, investigador predoctoral de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed-IdiSNA realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra el viernes, 1 de diciembre, a las 10:00 h, en el salón de actos de Navarrabiomed.

El trabajo doctoral, que lleva por título "Atlas de operones nocontiguos de Staphylococcus aureus", ha sido desarrollado en Navarrabiomed bajo la dirección del doctor Iñigo Lasa Uzcudun, Investigador Principal de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed. La investigación de Pablo Iturbe Sanz busca mapear los operones nocontiguos (NcO) presentes en el genoma de la bacteria Staphylococcus aureus.
 

Desarrollo de la investigación y resultados

En un estudio previo realizado por la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed, se documentó la existencia de una nueva estructura de transcripción que se denominó operón nocontiguo (NcO). Los NcOs son conjuntos de genes que se transcriben en una sola molécula de RNA, a pesar de estar separados por genes que se transcriben en dirección opuesta. Este descubrimiento abrió un nuevo paradigma en el estudio de la expresión de los genes en bacterias.

Durante la tesis doctoral, Pablo Iturbe se ha centrado en establecer el número de operones nocontiguos (NcO) presentes en el genoma de la bacteria Staphylococcus aureus, para así poder determinar la frecuencia de estas estructuras de transcripción, la existencia de características comunes o relación funcional entre los genes implicados. Utilizando la metodología de secuenciación de RNA directa de Nanopore, que permite la secuenciación de RNAs largos, se ha detectado la presencia de 18 NcOs en el genoma de Staphylococcus aureus. También se ha visto que esta arquitectura de transcripción no es exclusiva de bacterias y también está presente en fagos (virus de bacterias). En concreto, un fago característico de Staphylococcus aureus contiene cuatro NcOs.

En conclusión, esta tesis pone de manifiesto la existencia de una nueva arquitectura de transcripción para coordinar la expresión de genes en bacterias.

Financiación y difusión de resultados

La investigación ha sido financiada por una beca FPI obtenida a través de la convocatoria de Ayudas a proyectos de I+D+i 2017 del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

Fruto de los resultados de la tesis, se encuentran en revisión dos publicaciones: una en la revista Microlife y otra en la revista Nature Microbiology.

Por otro lado, los resultados han sido difundidos en dos congresos científicos nacionales, pertenecientes a la Sociedad Española de Microbiología y a la Sociedad Española de Genética (ambos en 2021). También en un congreso internacional de Microbiología (The new Microbiology, 2022) organizado por la EMBO, donde se realizó una exposición oral y se otorgó premio a mejor póster. 

Liliana Andrea Morales Laverde, investigadora predoctoral de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed-IdiSNA realizará la lectura de su tesis doctoral en Biotecnología con mención internacional por la Universidad Pública de Navarra el viernes, 17 de febrero. El acto comenzará a las 11:00 h en el salón de actos de Navarrabiomed.

El trabajo doctoral, que lleva por título “Analysis of the association between polymorphisms in intergenic regions of Staphylococcus aureus genes involved in biofilm formation and periprosthetic joint infections”, ha sido desarrollado en Navarrabiomed bajo la dirección de los doctores Iñigo Lasa Uzcudun, investigador principal de la Unidad de Patogénesis Microbiana y Cristina Solano Goñi, investigadora de la misma unidad.
 

Desarrollo de la investigación
 

Staphylococcus aureus es el microorganismo que con mayor frecuencia se encuentra causando infecciones asociadas a dispositivos médicos. Actualmente, la secuenciación de genomas bacterianos permite identificar asociaciones entre variaciones genéticas y fenotipos específicos; sin embargo, los cambios en las regiones intergénicas han recibido poca atención ya que son numerosos y su efecto es difícil de determinar. Durante su tesis doctoral, Liliana se centró en analizar el papel de las variaciones intergénicas, en genes que codifican elementos importantes en la patogénesis de infecciones asociadas a dispositivos médicos, en aislados clínicos de infecciones asociadas a prótesis y heridas.

Los resultados evidencian que variaciones en regiones intergénicas de genes que codifican adhesinas de superficie, mediadoras de la adhesión inicial a superficies médicas, son características de los complejos clonales y generan cambios significativos en los niveles de expresión de las adhesinas. Por el contrario, las regiones intergénicas del operón icaADBC responsable de la síntesis del polisacárido PIA/PNAG, principal componente de la matriz del biofilm, están muy conservadas y las variaciones en estas regiones no tienen un efecto en los niveles de expresión. Estos resultados sugieren que el análisis de genomas debe considerar a las regiones intergénicas como una fuente importante de variabilidad fenotípica entre aislados clínicos.

Por otra parte, durante su tesis, Liliana desarrolló una metodología metagenómica, basada en la secuenciación de amplicones, para identificar y cuantificar simultáneamente diferentes cepas de Staphylococcus aureus en un modelo de coinfección murino en catéter. Esta metodología permitió identificar diferencias significativas en la capacidad de adhesión y colonización de los aislados y, se anticipa, será muy útil en la identificación de ventajas competitivas entre aislados clínicos estrechamente relacionados.

La investigación presentada se ha desarrollado en Navarrabiomed y ha contado con la colaboración de la Dra. Margarita Trobos y el Departamento de Biomateriales de la Universidad de Gotemburgo, institución donde la doctoranda realizó, además, una estancia de investigación de mayo a agosto del 2022.

Financiación y difusión de los resultados
 

Para el desarrollo de la tesis, Liliana ha contado con una beca predoctoral del programa IberusTalent cofinanciado por la Unión Europea como parte de las Acciones Marie Sklodowska‐Curie H2020 y la Universidad Pública de Navarra. Adicionalmente, la investigación ha recibido financiación a través de las convocatorias de Ayudas a proyectos de I+D+i 2017 del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y de Ayudas a proyectos de I+D+i 2020 del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Los resultados de esta tesis se encuentran publicados en las siguientes revistas Microorganisms y Biofilm, y han sido presentados en diferentes foros científicos: Eurobiofilms Mallorca 2022, 31st European Congress of Clinical Microbiology 2021 (online) & Infectious Diseases (ECCMID), XXVIII Congreso de la Sociedad Española de Microbiología (SEM) 2021 (online), Jornadas Doctorales Jaca 2021 y Biofilms9 (online) 2020. 

Pedro Dorado, investigador predoctoral de la  Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed - IdiSNA, realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra (UPNA) el viernes, 8 de enero a las 11:00 h. en el salón de actos de Navarrabiomed y a través de videoconferencia (sólo podrán acudir al acto de manera presencial aquellas personas autorizadas previamente).

El trabajo doctoral, que lleva por título “Herramientas genéticas derivadas de  Staphylococcus aureus para el desarrollo de aplicaciones biotecnológicas en bacterias gram positivas”,  ha sido desarrollado en Navarrabiomed bajo la dirección de Iñigo Lasa Uzcudun, director del centro e investigador principal de la Unidad de Patogénesis Microbiana y de la investigadora de la misma unidad, Cristina Solano Goñi.

Staphylococcus aureus coloniza intermitentemente la piel del 20% de las personas adultas. En determinadas circunstancias, la bacteria atraviesa la barrera epitelial y alcanza los órganos internos convirtiéndose en un patógeno muy versátil capaz de causar desde infecciones leves (forúnculos o abscesos) hasta enfermedades muy graves como endocarditis, osteomielitis, neumonía o síndrome del shock tóxico. En el desarrollo de esta tesis, se  han utilizado factores de virulencia de Staphylococcus aureus para el desarrollo de herramientas biotecnológicas aplicables en bacterias gram positivas.

En el primer capítulo, se han utilizado elementos que Staphylococcus aureus emplea para adherirse a los tejidos o implantes médicos para mejorar las capacidades biotecnológicas de la bacteria ambiental Rhodococcus erythropolis. La segunda parte del trabajo se dedica al estudio de la evolución de unos elementos genéticos móviles, denominados plásmidos, para entender cómo se mantienen y diseminan los genes de resistencia a antibióticos, cuando el antibiótico no está presente. Finalmente, el tercer capítulo está dedicado a la terapia fágica, el desarrollo de fagos defectivos portadores de un sistema CRISPR-Cas9 dirigido a la destrucción de cepas de Staphylococcus aureus resistentes a los antibióticos.

Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Microbial Biotechnology y se han presentado en varios foros científicos: XII Reunión de microbiología molecular, 7th Congress of European Microbiologists (FEMS) y Eurobiofilms Congress 2019.

Para el desarrollo de la tesis Pedro Dorado ha contado con financiación del programa nacional de formación de personal investigador (FPI), convocatoria 2015 y ayuda de la Universidad Pública de Navarra para la realización de proyectos de investigación científica y técnica.
 

El equipo de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed – Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha descubierto nuevas estructuras en los genes de las bacterias que permiten una mejor comprensión de su biología. El hallazgo ha sido publicado por la prestigiosa revista americana Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Antecedentes de la investigación 

En 1961, Francoise Jacob y Jacques Monod descubrieron que las bacterias agrupan los genes que codifican las proteínas implicadas en una misma ruta metabólica en una unidad de transcripción. A esta estructura la denominaron operón y por su descubrimiento recibieron el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1965. 

El ejemplo que utilizaron para sus investigaciones fue el conjunto de genes que una bacteria de nuestro intestino, Escherichia coli, necesita para utilizar el azúcar lactosa como nutriente. Para ser eficaz, Escherichia coli sólo produce las tres proteínas necesarias para digerir la lactosa cuando este azúcar está presente en el medio. Para simplificar su regulación, los tres genes que codifican estas proteínas están contiguos en el genoma y bajo el mismo sistema de control. Esta situación es similar para genes de otras rutas metabólicas en todas las bacterias.

Investigación desarrollada en Navarrabiomed

Durante 2018 los profesionales de Navarrabiomed, bajo la coordinación del Dr. Iñigo Lasa Uzcudun, responsable de la Unidad de Patogénesis Microbiana y Director del centro de investigación biomédica, han conseguido describir una nueva forma de organización de los genes en bacterias que añade un nivel adicional de regulación al concepto clásico de operón. El equipo ha denominado esta nueva estructura génica como operón no-contiguo.

En el ejemplo analizado se describe un grupo de cuatro genes que se transcriben de forma conjunta a pesar de que existe un espacio entre el segundo y el tercer gen, en el cual se encuentra intercalado otro gen que se transcribe en dirección contraria. 

Como resultado de esta arquitectura se produce un tránscrito antisentido al tránscrito del operón, lo cual da lugar a una regulación mutua de la expresión de los genes del operón y del gen que se transcribe en dirección contraria. Por lo tanto, el concepto de operón no-contiguo incluye no sólo a aquellos genes que se producen en la misma unidad de transcripción sino también a genes solapantes cuya expresión se coordina con la de los genes del operón. 

El descubrimiento de la existencia de esta nueva organización génica abre nuevos horizontes para la compresión de la biología de las bacterias y facilitará el desarrollo de la biología sintética y biotecnología bacterianas.

La investigación forma parte de la actividad científica del Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA).

• Paper publicado en PNAS.

• El estudio, financiado por el Ministerio de Economía, ha sido publicado por la prestigiosa revista Nature Communication.

Un equipo científico del centro de investigación biomédica Navarrabiomed -centro mixto del Gobierno de Navarra y la Universidad Pública de Navarra (UPNA)- ha conseguido caracterizar el sistema sensorial que las bacterias utilizan entre otras cosas para multiplicarse en el cuerpo humano y causar infección.

El avance, que ha sido publicado por la revista científica Nature Communications y cuenta con financiación del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, permite comprender mejor cómo las bacterias se adaptan a las diferentes condiciones ambientales y posibilitará el desarrollo de antibióticos más específicos y eficaces.
El estudio ha contado con el liderazgo del doctor Iñigo Lasa, director de Navarrabiomed e investigador responsable del Grupo de Patogénesis Microbiana del centro. Asimismo, han colaborado investigadores del Instituto de Agrobiotecnología (UPNA-CSIC-Gobierno de Navarra), del Instituto de Biomedicina de Valencia (CSIC) y del Institute of Infection, Immunity and Inflammation, University of Glasgow.

Bacterias superresistentes

Actualmente, la aparición de bacterias farmacorresistentes, que no responden a tratamientos con antibióticos, constituye uno de los problemas sanitarios a escala mundial priorizados por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Las bacterias detectan, responden y se adaptan a los cambios en su entorno utilizando unos elementos sensoriales denominados sistemas de dos componentes. Este tipo de sistemas sensoriales están presentes en bacterias, hongos y plantas, pero no se encuentran en células animales. En el caso de las bacterias, regulan procesos celulares tan importantes como la virulencia o su propio crecimiento, lo que los convierte en dianas para el diseño de nuevas terapias antimicrobianas.

El objetivo del trabajo ha consistido en eliminar todos los sistemas de dos componentes, es decir el sistema sensorial completo, en Staphylococcus aureus, uno de los principales patógenos humanos según la OMS y, posteriormente, en la generación de una colección de bacterias cada una de las cuales contiene un único sistema de dos-componentes. Esta estrategia ha permitido simplificar una compleja red sensorial en cada uno de sus elementos para comprender cuál es la función individual de cada uno de los sistemas y la relación existente entre ellos. 

Aplicación clínica de la investigación

En relación a la aplicación clínica, Iñigo Lasa apunta al desarrollo de nuevos antibióticos más específicos. “El hecho de que los sistemas de dos componentes estén presentes en todas las bacterias patógenas y no en las células de nuestro organismo nos puede permitir desarrollar fármacos que bloqueen estos sistemas, evitando así el desarrollo de la bacteria durante la infección, sin causar ningún efecto secundario sobre nuestras células”.

En este sentido, las bacterias generadas en este estudio han sido patentadas y actualmente el equipo analiza diversos compuestos marinos que puedan incorporarse en el tratamiento y control de infecciones en la práctica clínica.

La investigación forma parte de la actividad científica del Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA), agrupación público-privada para el fomento de la investigación biomédica en la Comunidad Foral y de la que son miembros Navarrabiomed y la UPNA.

• Información adicional sobre el paper: Behind the paper - Nature Microbiology: "Life without sensing. Can Staphylococcus aureus live without two-component sensorial system?"

Beatriz Rapún Araiz, investigadora predoctoral en la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed - IdiSNA, realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra (UPNA) el martes 27 de octubre. El acto tendrá lugar a las 11:00 horas en el salón de actos de Navarrabiomed con aforo limitado según la actual normativa vigente COVID-19 y a través de videoconferencia.

La tesis, titulada “Caracterización del sistema sensorial de dos componentes de Staphylococcus aureus”, ha sido desarrollada en Navarrabiomed bajo la dirección de Iñigo Lasa Uzcudun, director del centro e investigador principal de la Unidad de Patogénesis Microbiana.

La adaptación de las bacterias a nuevas condiciones ambientales está controlada por los Sistemas de Dos Componentes (TCS). Aunque en los últimos años se ha adquirido un conocimiento muy detallado del funcionamiento de cada uno de los TCSs y de la función que realizan, el conocimiento sobre aspectos globales de la red, como el solapamiento que existe entre las vías de señalización de cada TCS o su especificidad, sigue siendo limitada.

En esta tesis, utilizando una herramienta genética única desarrollada previamente en el laboratorio, se ha abordado la reconstrucción completa del regulón (colección de genes u operones regulada por la misma proteína reguladora) de los TCSs en una célula viva. Por otro lado, se ha estudiado como la presencia o ausencia de TCS condiciona la biología de la bacteria y el proceso de especiación (proceso por el cual una especie crea otra) del género Staphylococcus. Finalmente, se han desarrollado y evaluado nuevas estrategias terapéuticas frente a los TCSs de Staphylococcus aureus.

El trabajo realizado ha dado lugar a tres publicaciones científicas en las revistas mSystems, de la American Society for Microbiology, Current Opinion in Microbiology y Scientific Report.

Además, los resultados se han difundido en cuatro congresos, dos de ellos organizados por el grupo de Microbiología Molecular de la Sociedad Española de Microbiología y celebrados en Sevilla (2016) y Zaragoza (2018). En el año 2017 la investigación también fue expuesta en Valencia, dentro del congreso internacional organizado por FEMS (Federation of European Microbiological Societies) y en el año 2019 en Spetses (Grecia) en el curso EMBO (European Molecular Biology Organization).

Para desarrollar la investigación, Beatriz Rapún ha sido beneficiaria de las ayudas para la formación de Personal Investigador de la UPNA para la realización de tesis doctorales.