OTRI UPO. Catálogo de servicios tecnológicos. Salud

Evaluación sistemática de fármacos o compuestos bioactivos que prevengan o reviertan la formación agregados proteicos

Rafael Rodríguez Daga y Silvia Salas Pino

Investigadores del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide ofrecen un sistema que permite el ensayo de fármacos o compuestos bioactivos que prevengan o reduzcan la agregación proteica. El sistema de escrutinio está basado en un biosensor de levaduras. Este biosensor está modificado genéticamente para comprometer el sistema de proteólisis endógeno mediado por el proteosoma, y su crecimiento está, por tanto, comprometido por la acumulación crónica de agregados proteicos. Tanto el crecimiento del biosensor como la administración de colecciones de fármacos o compuestos bioactivos se realizan en una plataforma robotizada y los resultados se obtienen en 24-48 horas.

Validación de fármacos con potencial anti-inflamatorio e inhibidores de inflamasomas

El investigador de la UPO, Mario Cordero

Investigadores del departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide han desarrollado una metodología para determinar y validar fármacos con potencial anti-inflamatorio y especial hincapié en los inflamasomas y rutas cGAS-STING. Mediante diferentes técnicas es posible determinar que fármacos tienen ese potencial, en qué rutas concretas, bajo qué dosis, IC50, toxicidad, en modelos in vitro de células inmunitarias y posteriormente desarrollar estudios in vivo en modelos de ratón.

Afrontamiento del estrés y manejo de emociones a través de tareas basadas en el concepto de Personalidad Resistente

El investigador de la UPO, José Carlos Jaenes Sánchez

Mejora del rendimiento humano en condiciones de estrés, en manejo de emociones y en organización de climas de trabajo adecuados mediante la implantación de tareas basadas en el concepto de Personalidad Resistente.

Y es que el investigador de la Universidad Pablo de Olavide responsable de la presente Capacidad I+D, José Carlos Jaenes Sánchez, ha participado como psicólogo en campeonatos de Europa, del mundo y en Juegos Olímpicos lo que le ha enseñado cómo acompañar a deportistas, pero también a empresarios a manejar situaciones altamente estresantes donde se juega todo en menos de minutos. Igualmente ha ayudado a crear climas de apoyo y colaboración para que los y las compañeras puedan conseguir su máximo rendimiento.

Medicina de Precisión personalizada en las enfermedades raras

Sánchez Alcázar_UPO

Las enfermedades raras son aquellas que tienen una baja prevalencia en la población (menos de 5 individuos por cada 10.000 habitantes). Sin embargo, las patologías poco frecuentes afectan a un gran número de personas, ya que según la Organización Mundial de la Salud, existen cerca de 7.000 enfermedades raras que afectan al 7% de la población mundial. En total, se estima que en España existen más de 3 millones de personas con enfermedades poco frecuentes.

Muchos pacientes con enfermedades raras han sufrido las consecuencias de lo que se denomina la odisea diagnóstica, es decir extensas y prolongadas pruebas seriadas y visitas clínicas, a veces durante muchos años, todo con la esperanza de identificar la etiología de su enfermedad.

En los últimos años, los esfuerzos realizados en la secuenciación masiva del ADN han tenido éxito en identificar muchos de los genes que participan en estas enfermedades. Para los pacientes con enfermedades raras, la obtención del diagnóstico genético puede significar el final de la odisea diagnóstica, y el comienzo de otra, la odisea terapéutica. Conocer la variante genética causal puede proporcionar cierta información sobre el riesgo reproductivo para el paciente o los miembros de su familia y puede eliminar algunas incertidumbres pronósticas, pero con frecuencia no proporciona una alternativa terapéutica o preventiva eficaz.

Este escenario es especialmente desafiante para la comunidad científica, ya que más del 90% de las enfermedades raras no tienen actualmente un tratamiento efectivo. Este fracaso terapéutico en las enfermedades raras significa que nuevas aproximaciones son necesarias.

El grupo de investigación de la Universidad Pablo de Olavide 'Desarrollo y enfermedades musculares (BIO 336)' propone que la utilización de las técnicas de la medicina de precisión o personalizada pueden ser una alternativa para encontrar terapias en estas enfermedades. Para ello los/as expertos/as proponen que la utilización de las propias células derivadas de los pacientes puede servir para realizar cribados farmacológicos personalizados. Esta propuesta se basa en la hipótesis de que diferentes mutaciones y la variación genética interindividual pueden contribuir significativamente tanto a la susceptibilidad a las enfermedades como a la respuesta a los tratamientos farmacológicos. El objetivo de la medicina personalizada es maximizar la probabilidad de la eficacia terapéutica y reducir al mínimo el riesgo de toxicidad de los medicamentos para un paciente individual.

Laboratorio de Composición Corporal. DEXA UPO.

Laboratorio de composicion Corporal. DEXA-UPO.

La Universidad Pablo de Olavide crea el Laboratorio de Composición Corporal: DEXA-UPO (Dual-Energy X-ray Absorptiometry) desde donde se hace uso de esta técnica para la evaluación de la densidad mineral ósea, la trabécula ósea, la composición corporal con medición de grasa visceral, la evaluación del riesgo de fractura y la presencia de fracturas vertebrales.

Servicio Central de Animalario

Servicio Animalario

El Servicio Central de Animalario SE/9/U (ES410911018009) de la Universidad Pablo de Olavide es un centro de estabulación para ratones, ratas y conejos destinado fundamentalmente al estudio del comportamiento animal, así como de los mecanismos neuronales que subyacen a los procesos de aprendizaje y memoria desde los puntos de vista motor y cognitivo. El Servicio es una instalación de unos 1000 m2 y dispone de 6 habitaciones de estabulación mas 14 laboratorios especializados en técnicas y diseños experimentales diferentes, siempre relacionados con aspectos específicos de las Neurociencias de nuestro tiempo, particularmente para estudios realizados en animales en condiciones fisiológicas.

El Servicio está adscrito a la División de Neurociencias de la UPO (grupo BIO122 de la Junta de Andalucía). La División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide se dedica al estudio de las bases neurofisiológicas del comportamiento animal, desde la generación de respuestas motoras simples hasta el control neuronal de respuestas conductuales complejas. El enfoque experimental es comparado y multidisciplinario, incluyendo el uso de técnicas conductuales y de aprendizaje, así como electrofisiológicas, histológicas, farmacológicas y de modelado. Se presta especial atención al estudio de las propiedades adaptativas del tejido nervioso, principalmente las que subyacen al aprendizaje motor y asociativo, así como las implicadas en los procesos motivacionales, emocionales y cognitivos. Un aspecto importante de las actividades de la División es el diseño (bajo demanda) de instrumentación específica para estudios experimentales de diversos tipos.

Hormones to treat and/or prevent proteotoxicity in protein-aggregation diseases (Patente)

Imagen Spin-off ONSTX 2

Si desea más información sobre esta invención, contacte con la OTRI de la Universidad Pablo de Olavide: otri@upo.es

Hormones to extend lifespan and protect against aging-associated proteotoxicity (Patente)

Imagen Spin-off ONSTX

Si desea más información sobre esta invención, contacte con la OTRI de la Universidad Pablo de Olavide: otri@upo.es

Composiciones que comprenden inhibidores de sulfatasa para el tratamiento de proteopatías (Patente)

Proteopatías

Investigadores del Área de Genética del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide han desarrollado una nueva composición que consta de un inhibidor de sulfatasa que puede ser empleada en el tratamiento y prevención de enfermedades neurodegenerativas asociadas a la generación de agregados proteicos (proteopatías), entre las que se encuentran Alzheimer, Parkinson y Corea de Huntington.

RRM2B como diana terapéutica en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas (Patente)

RRM2B

Investigadores del Área de Genética del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide, en colaboración con la Universidad de Málaga, han desarrollado una invención que, usando un modelo humanizado de c. elegans, permite el reposicionamiento de fármacos y búsqueda de posibles nuevas moléculas que puedan ser eficazmente usadas en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, pues inhiben de forma total o parcial la expresión del gen RRM2B o la actividad de la enzima codificada por dicho gen, ribonucleósido-difosfato reductasa.

VISSOR. Programa para la detección, identificación y clasificación de potenciales de acción desde datos neurales

VISSOR LOGO

Investigadores del Área de Fisiología del Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular de la Universidad Pablo de Olavide han desarrollado un software para el análisis de series temporales neurofisiológicas (registros de la actividad neural). Todo el análisis se basa en el conocido algoritmo de spike sorting que está integrado en el software VISSOR (ver diagrama de flujo en la Figura 1). Este algoritmo facilita una “ordenación” coherente de los potenciales de acción, según un determinado criterio (reconocimiento de patrones) atendiendo a los valores de ciertas medidas claves (umbrales adaptativos, razones de cohesión-dispersión, índices de validación) que permite secuencialmente detectar, identificar y clasificar potenciales de acción, determinar su más probable localización espacio-temporal, y finalmente, resolver el problema de la identidad neuronal de las espigas neuronales, asignando cada potencial de acción a una única neurona (ver un ejemplo de realización del software VISSOR en la Figura 2).

Las funciones disponibles admiten la importación/exportación de datos neurales, el preprocesamiento, la clasificación de los potenciales de acción y la visualización de resultados. Para la extracción de características VISSOR se basa en la forma (patrón de onda en el dominio del tiempo), la fase (trayectoria en el espacio de fase) y la distribución de amplitudes de cada potencial de acción y de sus primera y segunda derivadas. El algoritmo incluye índices de validez y error alternativos y eficientes durante el proceso de clasificación (K-means + Template Optimization in Phase Space: K-TOPS). Estas funcionalidades son características únicas de este paquete de programas (ver artículo sobre el método y algoritmo utilizado en VISSOR en el siguiente enlace:
www.nature.com/articles/s41598-018-35491-4
Todas las funciones se han integrado en una interfaz gráfica de usuario sencilla, fácil de usar, y diseñada en un entorno de cómoda accesibilidad. Ver enlace

Sistema para la neuroestimulación (Patente)

Elementos estimulantes, implantados en el cuerpo

La Universidad Pablo de Olavide ha patentado un sistema que permite la interconexión y comunicación entre un grupo de neuroestimuladores implantables para conseguir una acción coordinada en la estimulación de células (órganos y tejidos) en diferentes ubicaciones del cuerpo, siendo capaz además de estimar las posiciones relativas de los neuroestimuladores. Esta coordinación reduce el gasto de energía y acelera la respuesta del sistema global.

La invención, desarrollada por investigadores del Área de Fisiología del Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular de la Olavide en colaboración con la Universidad de Sevilla, tiene importantes aplicaciones:

- La estimulación del tracto gastrointestinal, donde una activación coordinada de diferentes secciones del intestino beneficia a los pacientes que sufren un amplio espectro de patologías.

- El bloqueo de la conducción nerviosa para el tratamiento del dolor.

- La neuroestimulación funcional para restaurar la movilidad de las extremidades, entre otros usos terapéuticos.

Software BIGO. Una aplicación web dirigida a proporcionar información relevante a la validación de grupos de genes, clusters o biclusters, aprovechando potentes herramientas de software de análisis de enriquecimiento de genes

BIGOII_Software UPO

Investigadores del Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad Pablo de Olavide han desarrollado una aplicación web denominada BIGO, una potente herramienta software diseñada para mejorar la validación de los resultados generados por las herramientas de análisis de enriquecimiento de genes existentes, proporcionando una nueva información que ayuda a obtener nuevas conclusiones de los grupos de genes extraídos, a partir de los datos de expresión genética.

Se trata de una herramienta novedosa en el campo de la validación biológica, debido a que no existe ninguna herramienta con un mismo enfoque y que, además, mejora la interacción con los posibles usuarios potenciales.

EnGNet 1.0: Ensemble and Greedy Gene Networks

EnGNet 1

Investigadores del Área de Lenguaje y Sistemas Informáticos de la Universidad Pablo de Olavide han desarrollado EnGNet 1.0, una aplicación informática que implementa una nueva metodología de explotación de datos de expresión genética denominada EnGNet, un nuevo algoritmo de dos pasos para la generación de redes de genes. Este programa es capaz de generar modelos biológicos empleando algoritmos de inteligencia artificial de alto rendimiento.

Laboratorio de Análisis Biomecánico tridimensional (3D) del corredor

El investigador responsable, Pablo Floría

El análisis biomecánico de la técnica de carrera en 3D consiste en examinar la forma de correr a través de la filmación de su movimiento mediante múltiples cámaras de captación de movimiento. El objetivo es identificar patrones de movimiento atípicos y debilidades en la técnica de carrera. Desde el presente laboratorio de la Universidad Pablo de Olavide se oferta la realización de pruebas biomecánicas tridimensionales de la carrera tanto para deportistas de cualquier nivel competitivo como para la población en general. Estas pruebas se basan en la medición y análisis de las variables biomecánicas que definen el modo de correr del sujeto.

El análisis se lleva a cabo mientras el corredor realiza carrera continua sobre un tapiz rodante. Cinco cámaras de infrarrojos colocadas en torno a la cinta captan el movimiento de 25 marcadores distribuidos sobre el corredor. Dichos marcadores sirven para medir con precisión milimétrica las rotaciones y desplazamientos de cada uno de los segmentos del cuerpo que participan en la carrera. Un software específico captura las coordenadas de cada marcador a fin de calcular las variables biomecánicas que definen el modo de correr del corredor. Posteriormente, los resultados son comparados con una extensa base de datos de corredores de todo tipo con y sin lesión con el objetivo de identificar desviaciones en la técnica de carrera versus la media de la población de corredores.

Una vez identificados los movimientos vinculados a posibles causas de lesión, se establecen unas recomendaciones que incluyen ejercicios específicos enfocados al fortalecimiento de las debilidades de la técnica de carrera del corredor y cambios en la técnica de carrera.

Imagen Multifotón y Fisiología

setup de patch

El microscopio multifotón upright en combinación con técnicas electrofisiológicas permite estudiar la fisiología de receptores a nivel celular, subcelular y molecular mientras están funcionando y su participación en procesos de plasticidad neural, de aprendizaje y memoria así como en diversos tipos de alteraciones del sistema nervioso como la epilepsia, síndrome de Down, demencias, Alzheimer, lesiones, etc. El ámbito de aplicación no sólo concierne a las neurociencias ya que se pueden realizar estudios de estructura viva a cualquier nivel por lo que su ámbito involucra a todas las ciencias relacionadas con la vida: fisiología vegetal, biología celular, anatomía, histología, etc. No existe por el momento mejor tecnología combinada para responder con la resolución que permiten estos equipos. Estos equipos permiten responder a preguntas trascendentales sobre la fisiología de diferentes sistemas vivos utilizando cultivos celulares, rodajas, animal completo y otras estructuras y preparaciones de tejido biológico. La obtención combinada de registros de actividad electrofisiológica junto a imágenes de las células (o incluso partes más pequeñas) ejerciendo sus funciones exactamente en el momento en que están ocurriendo es la forma más potente existente de estudiar la fisiología.

Humanización de la levadura Schizosaccharomyces pombe para realizar screenings masivos de compuestos antiproliferativos

Levadura de fisión_Fuente foto: CABD

Investigadores del Área de Genética del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide tienen la capacidad de optimizar la levadura Schyzosaccharomyces pombe para su uso en la búsqueda masiva de nuevos compuestos antiproliferativos/anticancerígenos.

Los expertos han generado una doble mutante de Schyzosaccharomyces pombe donde han expresado las tubulinas humanas en lugar de las endógenas y han ensayado con el fármaco Taxol. Esto puede reproducirse con otros fármacos de forma que se pueden realizar screenings masivos para detectar drogas antitumorales más eficaces y específicas.

Búsqueda masiva de fármacos o principios activos naturales que inhiban las bombas de destoxificación celulares

Levadura de fisión_Fuente foto: CABD

Investigadores del Área de Genética del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide tienen la capacidad de hacer ensayos masivos para identificar fármacos que actúen como inhibidores de las bombas de destoxificación de las células, implicadas en la resistencia a tratamientos antiproliferativos. Para ello hacen uso de la levadura de fisión Schyzosaccharomyces pombe cuyos mecanismos de destoxificación son muy similares a los que presentan las células humanas y dependen de los mismos transportadores.

Unidad de electrofisiología: registros extracelulares y de patch-clamp

El investigador responsable de la Unidad, Antonio Rodríguez Moreno

Los registros electrofisiológicos son técnicas que permiten conocer la fisiología de los sistemas vivos. Los registros extracelulares permiten conocer la fisiología de tejidos y conexiones sinápticas y los registros de patch-clamp permiten conocer y caracterizar, con la mayor resolución temporal y espacial existente (a nivel celular y subcelular), la fisiología de todo tipo de células. Así, estas técnicas permiten estudiar la fisiología de receptores y otras proteínas a nivel celular, subcelular y molecular mientras están funcionando y su participación en procesos de plasticidad neural, de aprendizaje y memoria así como en diversos tipos de alteraciones del sistema nervioso como la epilepsia, síndrome de Down, demencias, Alzheimer, lesiones, etc.

El ámbito de aplicación no sólo concierne a las neurociencias ya que se pueden realizar estudios de estructura viva a cualquier nivel por lo que su ámbito involucra a todas las ciencias relacionadas con la vida: fisiología vegetal, biología celular, anatomía, histología, células cardíacas, células cancerígenas, etc.

Los equipos de registro de los que se dispone permiten responder a preguntas trascendentales sobre la fisiología de diferentes sistemas vivos utilizando cultivos celulares, rodajas, animal completo y otras estructuras y preparaciones de tejido biológico. Y es que la técnica de patch-clamp es la de mayor resolución temporal y espacial existente en la actualidad.

Descargar la Ficha en pdf. de la Unidad de electrofisiología: registros extracelulares y de patch-clampen

Evaluación de la actividad biológica de compuestos sobre la enfermedad de hígado graso no alcohólica (EHGNA) en un modelo murino.

Los investigadores de la UPO, Franz Martín Bermudo y Lourdes Varela Pérez

Investigadores del Área de Nutrición y Bromatología de la Universidad Pablo de Olavide pueden desarrollar estudios in vivo orientados a evaluar el efecto del consumo de compuestos sobre las alteraciones metabólicas asociadas enfermedad de hígado graso no alcohólica (EHGNA).