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Investigation

Adaptation of pathogenic fungi to the host and development of new antifungal therapies

Research Lines

Content with Investigacion Herramientas transcriptómicas aplicadas al diagnóstico y pronóstico de enfermedades infecciosas .

Herramientas transcriptómicas aplicadas al diagnóstico y pronóstico de enfermedades infecciosas

​A) Papel regulador de smallARNs en infecciones virales: Los microARNs (miARNs) son excelentes biomarcadores de diagnóstico en enfermedades infecciosas, por su gran estabilidad, aparición temprana durante el periodo de incubación y papel central en la regulación de la respuesta inmune. Las células infectadas muestran un perfil de expresión específico según el patógeno. Su análisis masivo permite identificar ARNs cortos tanto celulares como virales o bacterianos, y analizar su asociación con la evolución clínica de la enfermedad y aspectos inmunovirológicos. Actualmente se analizan ARNs cortos menos conocidos (como piwiRNA, snoRNA, snRNA, etc), utilizando y/o desarrollando herramientas bioinformáticas adaptadas a su estudio en enfermedades infecciosas.

B) Desarrollo de herramientas y estudio de ARNs cortos exógenos: un elevado porcentaje de secuencias de ARNs cortos en muestra clínica corresponden a ARN no humano. Estas secuencias corresponden principalmente a potenciales co-infecciones, microbiota, o incluso procedentes de la dieta. El análisis de estas secuencias permite conocer mejor las bases moleculares de las enfermedades infecciosas, así como identificar nuevos biomarcadores o estrategias terapéuticas, ya que son moléculas de aparición temprana e interaccionan con el sistema inmune del paciente. Por ello desarrollamos herramientas para su estudio y analizamos los ARNs cortos exógenos en distintas patologías infecciosas.

C) Estudio de vesículas extracelulares como fuente de biomarcadores de diagnóstico y pronóstico en enfermedades

Infecciosas: Los ARNs cortos están presentes tanto en la célula de origen como en el interior de vesículas extracelulares (VE) formando parte de un mecanismo de comunicación intersistémica. Las VE están presentes en prácticamente todos los fluidos biológicos. Su contenido está relacionado con el estadio fisiopatológico de una célula infectada, conteniendo biomarcadores con interés tanto diagnóstico como pronóstico en enfermedades infecciosas. Por ello analizamos los ARN relacionados con la evolución clínica en distintas patologías infecciosas como VIH, VHC y sepsis y también los ADN contenidos en VE que puedan proporcionar información sobre el reservorio del VIH.

D) Identificación de marcadores de senescencia inducida por virus y estrategias paliativas: Las infecciones tanto crónicas como agudas inducen una senescencia acelerada en el paciente cuyo impacto afecta tanto a la evolución de la enfermedad como a posibles comorbilidades. No existen estudios a largo plazo sobre la evolución de los pacientes tras la infección por VHC o administración de AADs, por lo que estamos evaluando los mecanismos que desencadenan la inmunosenescencia y estrés oxidativo asociado a la infección por el VIH, VHC y otras infecciones virales para identificar nuevas estrategias terapéuticas que palien el envejecimiento prematuro en estos pacientes.

E) Impacto de la coinfección por hepatitis virales en el reservorio del VIH: La coinfección por el VHC impacta en el reservorio del VIH, principal obstáculo para eliminar esta infección a día de hoy. Se realizan distintos abordajes del estudio del reservorio de viral VIH en grupos de pacientes VIH con distinta exposición al VHC y otras infecciones, y su asociación con otros marcadores inmunológicos con el objetivo de identificar y proponer nuevas estrategias de eliminación/curación del VIH.

F) Integración de ómicas frente al COVID-19: Debido a que la enfermedad causada por la infección por SARS-CoV-2 representa un espectro variado de gravedad clínica, en esta línea de investigación, aplicamos tecnologías ómicas de manera integrada que incluyen un análisis de asociación de genoma completo, secuenciación masiva de microRNAs y análisis metabolómico y de marcadores de inflamación y coagulación, además del estudio del microbioma sanguíneo, con el objetivo de identificar al inicio de la infección los pacientes con peor pronóstico, contribuyendo a una intervención temprana y medidas terapéuticas efectivas. 

Research projects

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PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN FINANCIADOS EN LOS ÚLTIMOS 10 AÑOS

1.TÍTULO: Sur8/Shoc2 como nuevo actor en envejecimiento y fragilidad. 
CONVOCATORIA: COOPERA ISCIII 2024
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III
REFERENCIA: COOP24CIII/00030
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez
INICIO/FINALIZACIÓN: 2025 - agosto 2028
FINANCIACIÓN: 130.600€

2.TÍTULO: Algoritmo predictivo para aNTicipar una retIrada preCoz y segura del tratamiento AntIbiótico en sePsis Abdominal basado en marcadores clínicos y transcriptómicos (ANTICIPA). 
CONVOCATORIA: CIBERINFEC 2023
ENTIDAD FINANCIADORA: Centro de Investigación Biomédica en Red, CIBER, Instituto de Salud Carlos III
REFERENCIA: INFEC24PI01 S.N/2024
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez, IP coordinador
INICIO/FINALIZACIÓN: 2024-2025
FINANCIACIÓN: 120.000€


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3.TÍTULO: Optimización de la duración del tratamiento antibiótico en la sepsis abdominal basado en la cinética de biomarcadores transcriptomicos y clínicos (Estudio GENOTIME-COHORT)). 
CONVOCATORIA: AESI 2023
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III 
REFERENCIA: PI23CIII/00010
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez, IP coordinador
INICIO/FINALIZACIÓN: 2024-2026
FINANCIACIÓN: 128.750€


4.TÍTULO: Impact of long-tem HCV eradication on HIV infection: integration of Immune-virologic HIV markers, host transcriptome, and plasma microbiome data
CONVOCATORIA: Proyectos de Generación de Conocimiento
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
REFERENCIA: PID2021-126781OB-I00 financiado por por MICIU/AEI /10.13039/501100011033 y por FEDER, UE 
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández y Verónica Briz
INICIO/FINALIZACIÓN: Septiembre 2022 - agosto 2025
FINANCIACIÓN: 157.300€


 

5.TÍTULO: Determinación de biomarcadores de senescencia tras la eliminación del virus de la hepatitis C con antivirales de acción directa
CONVOCATORIA: X Convocatoria Proyectos de Investigación Santander UAX. 
ENTIDAD FINANCIADORA: Fundación Universidad Alfonso X El Sabio 
REFERENCIA: 1.010.932
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández 
INICIO/FINALIZACIÓN: 2019 - 2022
FINANCIACIÓN: 90.000€

6.TÍTULO: Impacto de la erradicación y aclaramiento del VHC con los nuevos antivirales de acción directa, en pacientes coinfectados VIH/VHC en el reservorio VIH en sangre periférica y sistema inmune. 
CONVOCATORIA: AESI 2018
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III
REFERENCIA: PI18CIII/00020
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez
INICIO/FINALIZACIÓN: 2020-2021
FINANCIACIÓN: 92.000 €

7. TÍTULO Integración de ómicas frente al COVID-19. 
CONVOCATORIA: Fondo SARS-CoV-2 y enfermedad COVID19
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III
REFERENCIA: COV20/01144
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez
INICIO/FINALIZACIÓN: 2020-2021
FINANCIACIÓN: 131.970 €

8. TÍTULO: Estudio de los efectos de la clarificación del VHC en pacientes coinfectados VIH/VHC: impacto en el reservorio VIH, subpoblaciones de LT y en el perfil de microRNAs. 
CONVOCATORIA: AESI 2015
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III
REFERENCIA: PI15CIII/00031
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Amanda Fernández Rodríguez y Verónica Briz
INICIO/FINALIZACIÓN: 2019-2019
FINANCIACIÓN: 54.800 €


Formando parte del equipo investigador:

1. 101157269. The ENVironmental ExpoSOME and health (ENVESOME) Entidad Financiadora: HORIZON EUROPE (Horizon), Horizon Research and Innovation Actions IP: Coordinador ETHNIKO IDRYMA EREVNON Duración: 1 December 2024 – 30 November 2028; Presupuesto: total 7 999 798,58 €, ISCIII 447 500,00 €; Grant agreement ID: 101157269
2. 925.581: Estudio de los factores genéticos asociados al desarrollo de secuelas en el paciente crítico post COVID. Fundación Universidad Alfonso X el Sabio-Santander.  Abril 2022-prorrogable hasta marzo 2025. 81.000€; IP: Rafael Blancas Gómez-Casero
2. COV20_00622: Determinantes genéticos y biomarcadores genómicos de riesgo en pacientes con infección por coronavirus SARS-Cov-2. Instituto de Salud Carlos III, Fondo COVID-19. 01/05/2020-30/04/2021. 597.900 €; IP: Ángel Carracedo
3. CIVP19A5953: Búsqueda de biomarcadores en vesículas extracelulares para el diagnóstico y pronóstico del shock séptico post-quirúrgico. Fundación Ramón Areces. 2019-2021. 70.567€; IP: Eduardo Tamayo Gómez
4. VA321P18: Búsqueda de biomarcadores en vesículas extracelulares para el diagnóstico y pronóstico del shock séptico post-quirúrgico. Gerencia Regional de Salud. Consejería de Sanidad. Comunidad de Castilla y León. 2019-2021. 120.000€; IP: Eduardo Tamayo Gómez
 
La Dra. Fernández lidera tres subproyectos del consorcio “Spanish COalition to Unlock Research on host Genetics on COVID-19 (http://www.scourge-covid.org/)" que surgió a partir de uno de los proyectos del fondo COVID-ISCIII (REF:COV20_00622). Esta propuesta engloba a más de 60 grupos españoles, 9 biobancos y 22 grupos de investigación de distintos países Latinoaméricanos (México, Cuba, República Dominicana, Nicaragua, Colombia, Ecuador, Perú, Paraguay, Brasil, Uruguay y Argentina) y está alineada con el “The COVID-9 Host Genetics Initiative" (https://www.covid19hg.org/).

Publications

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Molecular diversity and frequency of the diarrheagenic enteric protozoan Giardia duodenalis and Cryptosporidium spp. in a hospital setting in Northern Spain.

3. Azcona-Gutiérrez JM, de Lucio A, Hernández-de-Mingo M, García-García C, Soria-Blanco LM, Morales L, Aguilera M, Fuentes I, Carmena D. 2017. Molecular diversity and frequency of the diarrheagenic enteric protozoan Giardia duodenalis and Cryptosporidium spp. in a hospital setting in Northern Spain. PLoS One, 12: e0178575.

PUBMED DOI

Detection of zoonotic protozoa Toxoplasma gondii and Sarcocystis suihominis in wild boars from Spain. Zoonoses Public Health

4. Calero-Bernal, R., Pérez-Martín, J.E., Reina, D., Serrano, F.J., Frontera, E., Fuentes, I, Dubey, J.P., 2016. Detection of zoonotic protozoa Toxoplasma gondii and Sarcocystis suihominis in wild boars from Spain. Zoonoses Public Health. 63:346-50

PUBMED DOI

Epidemiological and clinical profile of adult patients with Blastocystis sp. infection in Barcelona, Spain.

5. Salvador F, Sulleiro E, Sánchez-Montalvá A, Alonso C, Santos J, Fuentes I, Molina I. 2016; Epidemiological and clinical profile of adult patients with Blastocystis sp. infection in Barcelona, Spain. Parasit Vectors; 9:548.

PUBMED DOI

Prevalence and genetic diversity of Giardia duodenalis and Cryptosporidium spp. among schoolchildren in a rural area of the Amhara Region, North-West Ethiopia

6. de Lucio A, Amor-Aramendía A, Bailo B, Saugar JM, Anegagrie M, Arroyo A, López-Quintana B, Zewdie D, Ayehubizu Z, Yizengaw E, Abera B, Yimer M, Mulu W, Hailu T, Herrador Z, Fuentes I, Carmena D. 2016. Prevalence and genetic diversity of Giardia duodenalis and Cryptosporidium spp. among schoolchildren in a rural area of the Amhara Region, North-West Ethiopia. PLoS One 11: e0159992.

PUBMED DOI

Prevalence and genotype identification of Toxoplasma gondii in wild animals from southwestern Spain.

8. Calero-Bernal R, Saugar JM, Frontera E, Pérez-Martín JE, Habela MA, Serrano FJ, Reina D, Fuentes I. 2015. Prevalence and genotype identification of Toxoplasma gondii in wild animals from southwestern Spain. J Wildl Dis, 51:233-8.

PUBMED DOI

High SARS-CoV-2 Viral Load and Low CCL5 Expression Levels in the Upper Respiratory Tract Are Associated With COVID-19 Severity.

4. Pérez-García F, Martin-Vicente M, Rojas-García RL, Castilla-García L, Muñoz-Gomez MJ, Hervás-Fernández I, González-Ventosa V, Vidal-Alcántara EJ, Cuadros-González J, Bermejo-Martin JF (‡), Resino S (‡ *), Martínez I (‡). High SARS-CoV-2 Viral Load and Low CCL5 Expression Levels in the Upper Respiratory Tract Are Associated With COVID-19 Severity. J Infect Dis 2022; 225(6):977-982 (A; FI= 7.76; Q1, Infectious Diseases; JCR 2021). PMID: 34910814 DOI: 10.1093/infdis/jiab604.

PUBMED DOI

Metabolomic changes after DAAs therapy are related to the improvement of cirrhosis and inflammation in HIV/HCV-coinfected patients.

5. Virseda-Berdices A, Rojo D, Martínez I, Berenguer J, González-García J, Brochado-Kith O, Fernández-Rodríguez A, Díez C, Hontañon V, Pérez-Latorre L, Micán R, Barbas C, Resino S (‡ *), Jiménez-Sousa MA (‡ *). Metabolomic changes after DAAs therapy are related to the improvement of cirrhosis and inflammation in HIV/HCV-coinfected patients. Biomed Pharmacother 2022, 147: 112626. (A; FI= 7.42; D1, Pharmacology & Pharmacy; JCR 2021).

PUBMED DOI

Blood microbiome is associated with changes in portal hypertension after successful direct-acting antiviral therapy in patients with HCV-related cirrhosis.

7. Virseda-Berdices A, Brochado-Kith O, Díez C, Hontañon V, Berenguer J, González-García J, Rojo D, Fernández-Rodríguez A, Ibañez-Samaniego L, Llop-Herrera E, Olveira A, Perez-Latorre L, Barbas C, Rava M (‡), Resino S (‡ *), Jiménez-Sousa MA (‡ *). Blood microbiome is associated with changes in portal hypertension after successful direct-acting antiviral therapy in patients with HCV-related cirrhosis. J Antimicrob Chemoth 2022; 77 (3): 719–726 (A; FI= 5.76; Q1, Pharmacology & Pharmacy; JCR 2020).

PUBMED DOI

List of staff

Additional Information

The current director of CNM is Dr. José Miguel Rubio Muñoz.

Dr. José Miguel Rubio has a degree in Biological Sciences from the Universidad Autónoma de Madrid (1986) and a PhD in Biological Sciences from the same university (1992). He carried out his doctoral thesis at the Department of Genetics of the Universidad Autónoma de Madrid, as Associate Professor (1988-1989), and at the School of Biology of the University of East Anglia in Norwich, UK, as Senior Research Assistant (1989-1992).

During his postdoctoral period he obtained a grant from the European Commission within the Human Capital and Mobility Program to be carried out at the University of “La Sapienza” in Rome, Italy and the Institute of Molecular Biology and Biotechnology in Crete, Greece (1993-1994). Subsequently, he made a further stay funded by the WHO and the university itself at the Department of Entomology, Wageningen University, The Netherlands (1994-1996).

Since 1997 he has been a member of the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), where he joined the Department of Parasitology of the National Center of Microbiology, as an EU-INCO postdoctoral fellow and later with a grant from the Autonomous Community of Madrid (CAM). She was part of the founding group of the National Center for Tropical Medicine (2003-2006) and of the 24/7 Alerts and Emergencies Unit (2006-2018) and is currently Head of the Malaria and Emerging Parasitosis Unit of the National Microbiology Center and is part, as research staff, of the Center for Biomedical Research Network on Infectious Diseases (CIBERINFEC/ISCIII).

During his scientific career he has been Visiting Scientist at the Leonidas e Marie Dean Center (FIOCRUZ-AMAZONAS, Manaus, Brazil) and is an External Consultant of the Parasitology Departments of Cairo University (Egypt) and the Medical Research Center (MRC) of Kuala Lumpur (Malaysia).  He also belongs or has belonged to different national and international committees:  Member of the expert group for malaria control of the European Centre for Disease Control (ECDC) since 2011; Expert-Evaluator for health programs of the European Commission since 2004; Spanish Representative (commissioned by ISCIII and MSC) in the Technical Scientific Committee of the TDR (WHO) 2007-2008; Spanish Deputy Focal Point for microbiology at the European Centre for Disease Control (ECDC) from 2012 to 2020; and, member of the Research Ethics Committee of ISCIII until 2019.

In this period he has published more than 100 articles in international indexed journals, 10 book chapters and has been co-editor of two books in the area of malaria, tropical medicine and neglected diseases. He has participated in 58 competitively funded research projects, 20 of them international, having been the principal investigator in 8 national and 11 international projects as PI of the project or WP leader. In addition, he has led five agreements with companies. Currently he has been awarded four sexenios of research, being presented this year 2025 to the fifth. In the teaching field, he participates in different postgraduate programs in the areas of microbiology and parasitology, having directed seven doctoral theses and more than 20 Master's or Degree final projects, both nationally and internationally. ​​​​​

El laboratorio de Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ofrece una amplia cartera de servicios al Sistema Nacional de Salud, las cuales pueden solicitarse en cnm-laboratorios.isciii.es. Jefe del Laboratorio: Jesús Oteo Iglesias (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica).

Dispone de dos programas de Vigilancia oficiales y gratuitos que engloban los ensayos ofertados ya sea como aislamientos individuales o mediante estudio de brotes. El Laboratorio utiliza asimismo técnicas de PCR en tiempo real para la detección de genes de resistencia, estas técnicas se han adaptado a un formato multiplex que permite detectar varios genes en la misma reacción. En los últimos años se han incluido metodologías basadas en la secuenciación de genomas completos para el análisis de bacterias multiresistentes (WGS).

Programa de vigilancia de Haemophilus influenzae. Responsables: María Pérez Vázquez (Punto focal Nacional de Haemophilus influenzae) y Belén Aracil. Laboratorio encargado de la identificación, estudio de sensibilidad y análisis genotípico de aislados de Haemophilus influenzae, centrándose esencialmente en la patología invasiva debida este patógeno. 

Programa de vigilancia de Resistencia a Antibióticos. Responsables: María Pérez Vázquez  y Belén Aracil (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica). Laboratorio encargado de la identificación, el estudio de sensibilidad antibiótica, y el diagnóstico fenotípico y genotípico de los diferentes mecanismos de resistencia a antibióticos fundamentalmente en enterobacterias y gram-negativos no fermentadores y Enterococcus spp.

Estudio de brotes. Responsables: Belén Aracil y María Pérez Vázquez. El programa incluye la caracterización de brotes nosocomiales y clones emergentes de alto riesgo mediante diferentes técnicas moleculares (tabla resumen). Éstas, nos permiten realizar estudios filogenéticos con el fin de obtener una información detallada acerca la relación entre los diferentes aislados y su trazabilidad. El objetivo final es generar datos que se transfieren a los hospitales como ayuda para la prevención o control de la propagación del brote.

Acreditación y Calidad. Responsable: Belén Aracil. El laboratorio Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ha sido de los primeros en el ISCIII en la utilización de técnicas acreditadas por la Entidad Nacional de Acreditaciones (ENAC). Este laboratorio consiguió la primera acreditación homologada de técnicas diagnósticas en 2012, programa que ha sido ampliado, de manera que en la actualidad más de la mitad de las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud están debidamente acreditadas por ENAC.

Técnicos responsables de las técnicas realizadas en el Laboratorio: Noelia Lara Fuella y Verónica Bautista Sánchez.

En la siguiente imagen se resumen las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud.

PROGRAMAS NOMBRE CARTERA SERVICIO PATÓGENO DETERMINACIÓN, DETECCIÓN, ANÁLISIS MÉTODOS

Programa de vigilancia de Haemophilus

Programa de vigilancia de resistencia a antibióticos.

Identificación bacteriana

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus spp

Identificación bacteriana

Bioquímicos

MALDI TOF

Secuenciación de RNAr

Identificación capsular

Haemophilus influenzae

 

Identificación capsular fenotípica y genotípica

Aglutinación serológica en latex

PCR ind/multiplex

Determinación de Sensibilidad

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Determinación de Sensibilidad

Microdilución                

Tiras epsilon               

Kirby Bauer

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores,

 

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Discos y tabletas combinados con inhibidores                

Tiras combinadas     

Test de Hodge modificado

CabaNP                               

Inmunocromatografía CBP

Métodos genotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

ADN, PCR y secuenciación

PCR ind/multiplex

Análisis comparativo de las secuencias

Tipificación molecular/análisis filogenéticos

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Corte enzimas de restricción, electroforesis

ADN, PCR y secuenciación

Preparación de librerías y secuenciación y análisis de genomas completos

 

PFGE

 

MLST

 

WGS