World's Top 2% Scientists (Stanford University)
Completé mis estudios de licenciatura en Ciencias Biológicas en la Universidad de Navarra en 1988. Posteriormente, obtuve mi doctorado en Microbiología en el Centro de Biología Molecular (CSIC-UAM) de la Universidad Autónoma de Madrid en 1992. Después, dediqué tres años a la investigación en el laboratorio del profesor Pascale Cossart, en el Instituto Pasteur, centrándome especialmente en la genética de la motilidad basada en la actina de Listeria monocytogenes.
En 1997 regresé a España como profesor de microbiología en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) en Pamplona. Al año siguiente, en 1998, obtuve una plaza de profesor titular de microbiología e inicie mi línea de investigación dedicada al estudio de la formación de biopelículas bacterianas en el Instituto de Agrobiotecnología, un centro mixto entre la UPNA/CSIC. En 2008, obtuve una plaza de Catedrático de Microbiología a través del proceso de habilitación y, a finales de 2015, asumí el cargo de director de Navarrabiomed, un centro de investigación biomédica de reciente creación situado en Pamplona.
Siempre he sido consciente de la necesidad y la importancia de transferir los resultados de la investigación a la sociedad. Por ello, en 2011 cofundé la empresa de biotecnología RECOMBINA S.L. (Pamplona). He sido investigador principal en nueve proyectos consecutivos financiados por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad de España, así como en cuatro subvenciones de la Unión Europea (6.º y 7.º Programas Marco). A lo largo de mi carrera, he supervisado a 19 estudiantes de doctorado; varios de los cuales dirigen actualmente sus propios grupos de investigación.
Actualmente, la Unidad de Patogénesis Microbiana se dedica a desentrañar:
La función global del sistema sensorial de dos componentes en Staphylococcus aureus.
La red sensorial de c-di-GMP en Salmonella enteritidis.
La regulación de la transcripción a través de ARNm superpuestos de genes vecinos y su degradación mediada por la RNasa III.
La síntesis de los componentes de la matriz de la biopelícula.
Entre los hallazgos clave de nuestro trabajo destacan:
La identificación de una familia de proteínas, denominada Bap, que promueve la formación de biopelículas en diversas especies bacterianas mediante la adopción de una conformación amiloide.
La constatación de que el sistema sensorial de dos componentes es prescindible para el crecimiento de S. aureus en condiciones de laboratorio.
La demostración de un mecanismo de control transcripcional en las bacterias basado en la superposición de ARNm de genes vecinos y su consiguiente digestión por la actividad de la RNasa III.
La identificación de una nueva organización genética en las bacterias, que hemos denominado operón no contiguo.
The “Joint Action on integrating prevention, testing and link to care strategies across HIV, Viral Hepatitis, TB & STIs in Europe” (INTEGRATE) has the overall objective to increase Integrated early diagnosis and linkage to prevention and care of HIV, viral hepatitis, TB and STIs in EU Member States by 2020.
A number of tools have been developed to reduce transmission, optimize early diagnosis and linkage to care for one or more of these four diseases. INTEGRATE will map relevant existing tools for cross-linking. A peer-review process will identify which of these tools are complimentary or redundant for other disease(s), and which could be adapted or require further innovation.
El objetivo de la Unidad de Investigación en Patogénesis Microbiana es conocer, a nivel molecular, cómo las bacterias patógenas crecen adheridas a la superficie de dispositivos médicos o tejidos, produciendo infecciones que no responden al tratamiento antibiótico y por lo tanto tienden a la cronicidad. Para estudiar esta forma de crecimiento bacteriano, al que se denomina biofilm, utilizan estrategias de ingeniería genética, aproximaciones ómicas, biología sintética y modelos de experimentación animal.
El fin último de su investigación es identificar los elementos críticos del proceso de formación de biofilm para así prevenir su formación, eliminar biofilms ya formados, mejorar los tratamientos existentes o favorecer la formación de biofilms de bacterias no patógenas con fines terapéuticos.
Líneas de investigación:
Mecanismos de transducción de señal en bacterias.
Desarrollo de bacterias con fines terapéuticos e identificación de nuevas dianas para el tratamiento de infecciones.
Estudio de la adhesión bacteriana a superficies abióticas (implantes) y tejidos.
Pablo Iturbe Sanzek, Navarrabiomedeko Patogenesi mikrobianoko Unitateko doktoretza aurreko ikertzaileak, Nafarroako Unibertsitate Publikotik egindako doktore tesia irakurriko du datorren ostiralean, abenduaren 1ean, 10etan, Navarrabiomedeko Ekitaldi Aretoan.
Doktore lana, "Staphylococcus aureus-en NcO*en atlasa" izenekoa, Navarrabiomeden egin da, Iñigo Lasa Uzcudun, Navarrabiomedeko mikrobianoko Unitateko ikertzaile nagusiaren zuzendaritzapean. Pablo Iturbe Sanzen ikerketak Staphylococcus aureus bakterioaren genoman dauden NcO-ak mapeatu nahi ditu.
Ikerketaren garapena eta emaitzak
Navarrabiomedeko Patogenesi Mikrobionoko Unitateak aurretik egindako azterlan batean, transkripzio-egitura berri bat zegoela dokumentatu zuen, NcO izenekoa. NcOak RNA molekula bakar batean transkribatzen diren gene-multzoak dira, nahiz eta kontrako norabidean transkribatzen diren geneen bidez bereizita egon. Aurkikuntza horrek paradigma berri bat ireki zuen bakterioetako geneen adierazpenaren azterketan.
Doktorego-tesian, Pablo Iturbe Staphylococcus aureus bakterioaren genoman dauden NcOen kopurua ezartzera bideratu da, transkripzio-egitura horien maiztasuna, ezaugarri komunak edo gene inplikatuen arteko erlazio funtzionala zehazteko. RNA luzeak sekuentziatzeko aukera ematen duen Nanoporeko zuzeneko RNA sekuentziatzeko metodologia erabiliz, Staphylococcus aureus genoman 18 NcO daudela detektatu da. Transkripzio-arkitektura hori ez da bakterioena soilik, eta fagoetan ere agertzen da (bakterioen birusa). Zehazki, Staphylococcus aureus-en bereizgarria den fago batek lau NcO ditu.
Ondorioz, tesi horrek agerian uzten du bakterioetan geneen adierazpena koordinatzeko transkripzio-arkitektura berri bat dagoela.
Finantzaketa eta emaitzen hedapena
Ekonomia, Industria eta Lehiakortasun Ministerioaren 2017ko I+G+B proiektuetarako laguntzen deialdiaren bidez lortutako FPI beka batek finantzatu du ikerketa.
Tesiaren emaitzen ondorioz, bi argitalpen berrikusten ari dira: bata Microlife aldizkarian eta bestea Nature Mikrobiology aldizkarian.
Bestalde, emaitzak Espainiako Mikrobiologia Elkarteko eta Espainiako Genetika Elkarteko bi zientzia-biltzarretan (biak 2021ean) zabaldu dira. Halaber, EMBOk antolatutako Mikrobiologiari buruzko nazioarteko kongresu batean (The new Mikrobiology, 2022) ahozko azalpena egin zen eta poster onenaren saria eman zen.
* jarraian ez dagoen operoia
Navarrabiomed – Nafarroako Unibertsitate Publikoaren (NUP) Mikrobio-Patogenesis Unitateko taldeak biologiaren ulermen hobea ahalbidetzen duten bakterio-gene egitura berriak aurkitu ditu. Aurkikuntza Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) aldizkari entzutetsuan argitaratu da.
Ikerketaren aurrekariak
1961ean, Francoise Jacob eta Jacques Monod bakterioek transkripzio-unitate bateko bide metaboliko berean ekarritako proteinak kodetzen dituzten geneak elkartzen dituztela ohartu ziren. Egitura honi “operon” deitu zioten eta aurkikuntza honengatik 1965ko Fisiologia eta Medikuntza Nobel-a irabazi zuten.
Euren ikerketetarako erabili zuten adibidea, Escherichia coli, gure hesteetako bakteria batek mantenugai bezala azukre laktosa erabiltzeko behar duen gene-multzoa izan zen. Eraginkorra izateko, coli Escherichia-k laktosa digeritzeko beharrezkoak diren hiru proteinak, soilik azukre hau bitartekoan aurkitzen denean produzitzen ditu. Bere erregulazioa sinplifikatzeko, proteina hauek kodetzen dituzten hiru geneak genomaren aldamenean eta kontrol-sistema berberaren pean daude. Egoera hau berbera da beste ibilbide metaboliko bateko geneetan mota guztietako bakterioetan.
Navarrabiomed-ek burututako ikerketa
2018. urtean zehar Navarrabiomed-eko profesionalek, Mikrobio-Patogenesiko Unitateko arduraduna eta Bio-Medikuntza Ikerketa-Zentroko zuzendaria den Iñigo Lasa Uzcudun doktorearen gidaritzapean, bakterioetan geneen antolaketa forma berri bat deskribatzea lortu dute operon kontzeptu klasikoari erregulazio maila gehigarria emanez. Ikerketa taldeak gene-egitura berri hau ez-aldameneko operon bezala izendatu du.
Ikertutako adibidean batera transkribatzen diren lau geneko talde bat deskribatzen da nahiz eta bigarren eta hirugarren genearen artean hutsune bat egon, non aurkako norabidean transkribatzen den beste gene bat tartekatuta aurkitzen den.
Arkitektura honen ondorioz, operon-en transkribaketaren kontraesan bat ematen da operon-en geneen adierazpenaren eta aurkako norabidean doan genearen elkarrekiko erregulazio ekarriz. Horrela, ez-aldameneko operon kontzeptuak transkripzio-unitate berean produzitzen diren geneak ez ezik , bere espresioa operon-aren geneekin koordinatzen diren gainjarritako geneak ere barneratzen ditu.
Gene-egitura berri honen izatearen aurkikuntzak bakterioen biologiaren ulermenerako aukera berriak eskaintzeaz gain, biologia-sintetiko eta bakterio-bio-teknologiaren garapena erraztuko du.
Ikerketa IdiSNA Nafarroako Osasun-Ikerketa Institutuaren jarduera zientifikoaren parte da.
Nafarroako Gobernuaren eta Nafarroako Unibertsitate Publikoaren (NUP) zentro mistoa den Navarrabiomed bio-medikuntza ikerketa zentroko zientzialari talde batek, bakterioek, beste gauza batzuen artean, giza gorputzean ugaltzeko eta infekzioa sortzeko erabiltzen duten sistema sentsoriala ezaugarritzea lortu du.
Nature Communications aldizkari zientifikoak argitaratua eta Ekonomia, Industria eta Lehiakortasun Ministerioaren finantzazioa duen berrikuntzak, bakterioak ingurumen-baldintza desberdinetara nola egokitzen diren hobeto ulertzeko aukera emateaz gain, antibiotiko espezifikoago eta eraginkorragoak garatzea ahalbidetuko du.
Ikerketa, Navarrabiomed-eko zuzendari eta zentroko Mikrobio-patogenesi taldeko ikertzaile arduraduna den Iñigo Lasak zuzendu du. Halaber, Agro-bio-teknologia Institutuko (NUP-CSIC-Nafarroako Gobernua), Valentziako Bio-medikuntza Institutuko (CSIC) eta Glasgow-ko Unibertsitateko Institute of Infection, Immunity and Inflammation-eko ikertzaileen kolaborazioa izan du.
Bakterio oso iraunkorrak
Gaur egun, antibiotiko tratamenduei erantzuten ez dieten bakterio farmako-iraunkorren agerpena, Munduko Osasunaren Erakundeak (OME) lehentasunezkotzat jotzen duen osasun-arazoetako bat da.
Bakterioek beren inguruneko aldaketetara erantzun eta egokitzen dira bi osagairen sistema izeneko elementu sentsorial batzuk erabiliz. Mota honetako sistema sentsorialak bakterioetan, onddoetan eta landareetan aurkitzen dira, baina ez animali-zeluletan. Bakterioen kasuetan, hala nola, birulentzia edo haren hazkundea bezalako zelula-prozesu garrantzitsuak erregulatzen dituzte, eta ondorioz, helburu bihurtzen dira bakterioen aurkako terapia berriak diseinatzeko.
Lanaren helburua bi osagairen sistema guztiak ezabatzea izan da, hau da, sistema sentsorial osoa, MOE-aren arabera giza patogeno nagusietako bat den Staphylococcus aureus-en, eta ondoren, bi-osagaien sistema bakarra duten bakterio-bilduma bat sortzea. Estrategia horri esker, elementu bakoitzaren zentzumen-sare konplexu bat sinplifikatu ahal izan da sistema bakoitzaren funtzio indibiduala zein den eta haien artean dagoen erlazioa ulertzeko.
Ikerketaren aplikazio klinikoa
Erabilera klinikoari dagokionez, Iñigo Lasa-k antibiotiko berri zehatzago batzuen garapenari buruz hitz egiten du. "Bi osagaiko sistemak bakterio patogeno guztietan parte egoteak eta ez gure organismoko zeluletan, sistema hauek oztopatzen dituzten sistemak garatzeko aukera ematen digu, bakterioa infekzioan zehar garatzea saihestuz, gure zelulen gainean inolako ondoriorik eragin gabe".
Ildo horretan, ikerketa honetan sortutako bakterioak patentatuak izan dira, eta gaur egun taldea tratamenduan eta praktika klinikoan infekzioen kontrolean sartu ahal izango diren zenbait itsas konposatu aztertzen ari da.
Ikerketa IdiSNA Nafarroako Osasun Ikerkuntzaren Institutuaren jardueraren parte da; Navarrabiomed eta NUP, Foru Erkidegoan bio-medikuntza ikerketa sustatzeko helburua duen talde publiko-pribatu honen kide dira.
Navarrabiomed - Centro de investigación biomédica
Complejo Hospitalario de Navarra, edificio de investigación.
Calle Irunlarrea, 3. 31008 Pamplona, Navarra, España.