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Fisiología y bioquímica del crecimiento celular (BIO 177)

Director: Plácido Navas Lloret. Facultad de Ciencias Experimentales; Dpto. de Fisiología, Anatomía y Biología Celular; Área de Biología Celular.

Miembros del grupo: Almudena Velázquez Dorado (UPO); Ana Belén Cortés Rodríguez (UPO); Ana María Sánchez Cuesta (CABD); Ángela Gavilán Naranjo (UPO); Antonio Arroyo Luque (UPO); Carlos Santos Ocaña (UPO); Claudio Asencio Salcedo (UPO); Daniel José Moreno Fernandez-Ayala (UPO); Elisabeth Rodríguez Bies (UPO); Gloria Brea Calvo (UPO); Guillermo López Lluch (UPO); Juan Carlos Rodríguez Aguilera (UPO); Juan Diego Hernández Camacho (CABD); Manuel Ángel Ballesteros Simarro (UPO); María A. Jiménez Hidalgo (UPO); María Alcázar Fabra (UPO); María Victoria Cascajo Almenara (UPO); Rafael Carlos De Cabo Moreno (CABD); Sara Santa Cruz Calvo (UPO); Purificación Gutiérrez Rios (URG); Fernando Muñoz Lobato (CABD);José Carlos Jiménez Ortega; y Sergio Padilla López.

Presentación del Grupo

El grupo de investigación BIO177 desarrolla una actividad investigadora básica centrada en el estudio del metabolismo energético, la función mitocondrial y la respiración celular. De este núcleo central de intereses científicos se derivan los proyectos de investigación en los que el grupo está inmerso.

Desde hace unos 20 años el grupo viene participando desde un punto de vista básico en la elucidación de los mecanismos de síntesis de coenzima Q y su regulación en modelos celulares eucariotas. El conocimiento acumulado ha permitido desarrollar y aplicar métodos, tanto analíticos como enzimáticos, para detectar la deficiencia de coenzima Q. Esta capacidad se ha plasmado en varios hitos que dan una amplia visión de la actividad del grupo:
a) La creación de un laboratorio de Fisiopatología Celular y Bioenergética posteriormente convertido en parte de los Servicios Centralizados de Apoyo a la Investigación de la universidad, abierto a grupos de investigación externos, a empresas y a servicios de salud tanto públicos como privados.
b) La participación como grupo coordinador en un proyecto europeo denominado "Ubigenes" cuyo objetivo fue determinar los genes implicados en el desarrollo de la deficiencia de coenzima Q. En dicho proyecto participaron investigadores básicos y clínicos de diversos países.
c) La integración del grupo en el CIBER de Enfermedades Raras (CIBERER), como grupo de investigación básica, U729, hecho que se produjo desde la misma fundación del CIBERER en el año 2007.
d) La aprobación por la Agencia Europea del Medicamento (EMA) en 2016 de la solicitud por parte del grupo de admisión del coenzima Q10 reducido (Ubiquinol) como medicamento huérfano para el tratamiento de la deficiencia de coenzima Q.

En la actualidad, el grupo desarrolla un proyecto financiado por el Fondo de Investigación Sanitaria (FIS) para llevar a cabo el diagnóstico de pacientes afectados por enfermedades mitocondriales y su registro en una base de datos nacional. Este proyecto implica además la validación funcional de las mutaciones halladas en los pacientes con modelos celulares y el desarrollo de modelos avanzados basados en la inducción de células de pacientes a células madre (IPSC) para su posterior diferenciación a tejidos diana de la enfermedad diagnosticada en el paciente. El acceso al material biológico de pacientes, proporcionado por este proyecto, nos ha permitido iniciar estudios transcriptómicos para identificar patrones de expresión comunes a todos ellos que pueden facilitar no solo un diagnóstico precoz sino también llevar a cabo predicciones sobre la gravedad de la enfermedad.

Un segundo proyecto concedido por la Junta de Andalucía (Proyectos de Excelencia) tiene como objetivo la identificación de moléculas bioactivas para aplicar en la terapia de enfermedades mitocondriales. El novedoso método aplicado parte del uso de levaduras humanizadas con las mutaciones halladas en los pacientes para identificar moléculas en la colección de extractos naturales de la Fundación Medina. Este modelo ya ha dado sus primeros frutos con la detección de 8 moléculas, 4 de ellas desconocidas, tras el cribado de 1.200 de los 30.000 disponibles, que se podrán utilizar en una segunda fase de cribado en fibroblastos de pacientes con deficiencia de coenzima Q y en modelos animales de la enfermedad.

En su conjunto, el grupo aporta una gran experiencia en la investigación básica, un conocimiento real del uso de tecnologías muy novedosas y eficientes, y una capacidad demostrada de transferir la actividad investigadora básica a áreas aplicadas relacionadas con la actividad clínica y la industria agroalimentaria.
Líneas de Investigación

- Diagnóstico, validación funcional y mecanismos moleculares de las enfermedades mitocondriales.
- Determinación de la función del gen COQ4.
- Validación funcional de la parálisis cerebral criptogénica en modelos celulares.
- El establecimiento de la enfermedad mitocondrial durante el desarrollo embrionario.
- Caracterización del efecto de NMN en el rescate respiratorio de las enfermedades mitocondriales.
- Cribado de moléculas bioactivas provenientes de extractos naturales contra la disfunción mitocondrial.
Capacidades/Servicios científico-tecnológicos

- Creación de perfiles antioxidantes y antienvejecimiento
- Cribado simultáneo de compuestos antioxidantes/antienvejecimiento mediante levaduras
- Evaluación, de forma integral, de los efectos de los niveles de Ubiquinona o Coenzima-Q en el organismo
- Diseño de nuevas técnicas y oferta de servicios de diagnóstico molecular para la detección de enfermedades raras como las mitrocondriales y ataxias
- Realización de análisis fiables y rápidos para detectar deficiencias de Ubiquinona
- Mejora de los procesos de fabricación de Coenzima-Q a partir de técnicas avanzadas de Biología Molecular de levaduras
- Medición y caracterización, a escala comercial, de indicadores de deterioro vital relacionados con el envejecimiento
- Suministro de cultivos de células de mamíferos como marcadores para fines farmacológicos y medioambientales
- Laboratorio de Fisiopatología Celular y Bioenergética

 
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