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Investigación
Unidad de Modelos de Enfermedades Humanas en Drosophila (MEHD)
Publicaciones destacadas
CREBBP/EP300 bromodomain inhibition affects the proliferation of AR positive breast cancer cell lines. (2019) Molecular Cancer Research. 17 (3): 720–730.
Garcia-Carpizo V, Ruiz-Llorente S, Sarmentero J, Gonzalez-Corpas A and Barrero MJ.
DOICREBBP/EP300 bromodomains are critical to sustain the GATA1/MYC regulatory axis in proliferation. (2018) Epigenetics and Chromatin 11:30.
Garcia-Carpizo V, Ruiz-Llorente S, Sarmentero J, Graña O, Pisano DG and Barrero MJ.
DOINSD2 contributes to oncogenic RAS-driven transcription in lung cancer cells through long-range epigenetic activation. (2016) Scientific Reports. 6:32952.
Garcia-Carpizo V, Sarmentero J, Han B, Graña O, Ruiz-Llorente S, Pisano DG, Serrano M, Brooks HB, Campbell RM, Barrero MJ.
DOISETD7 Regulates the Differentiation of Human Embryonic Stem Cells. (2016) PLoS One. 11(2): e0149502.
Castaño J, Morera C, Sesé B, Boue S, Bonet-Costa C, Martí M, Roque A, Jordan A, Barrero MJ.
DOIInformación adicional
Tumores cerebrales (Glioblastomas) Estudio del efecto neurodegenerativo que causan los glioblastomas. En este proyecto describimos como el desarrollo de un glioblstoma (GB) causa una pérdida de sinapsis, y un declive cognitivo en los pacientes. Estudiamos los mecanismos de transporte vesicular implicados en el crecimiento tumoral y descubrimos el efecto beneficioso de la Brefeldina A como potencial tratamiento para proteger a las células del glioma de los cambios en el transporte vesicular. Por otro lado, estudiamos las señales que median la comunicación entre GB y neuronas que median la progresión tumoral y la neurodegeneración. Descubrimos que las células de GB emiten unas proyecciones denominadas Tumor microtubes (TM) que facilitan la infiltración del tumor en el cerebro. Como consecuencia las células de GB roban Wg a las neuronas sanas y causa la pérdida de sinapsis y la muerte neuronal, por otro lado, las células de GB aumentan la señalización de la vía de Wg, lo que facilita la proliferación, la activación de la ruta JNK y la acumulación y secreción de MMP1.
Por último, en nuestro trabajo más reciente en este proyecto describimos como la expresión y secreción desde las células de GB de ImpL2 (Antagonista de la ruta de la insulina), causa una reducción en la señalización de la ruta de la insulina en neuronas, alteraciones mitocondriales y reducción del número de sinapsis. Estos efectos no autónomos del GB sobre la neurona, facilitan el crecimiento del tumor. Este proyecto novedoso ha puesto de manifiesto la visión del glioblastoma como una enfermedad neurodegenerativa, y ha demostrado que la afectación neuronal juega un papel decisivo en la progresión del tumor, y en los síntomas y la muerte prematura. Enfermedades raras Laminopatías (Lamina C) En colaboración con el Dr. Ignacio Pérez de Castro (IIER-ISCIII) en el desarrollo de modelos animales de laminopatía en Drosophila melanogaster. El gen LMNA en humanos codifica para las laminas A/C, que son unas proteínas de la envoltura nuclear esenciales para el mantenimiento de la integridad del núcleo. Mutaciones en este gen producen un conjunto de enfermedades conocidas como laminopatías, que incluyen varios tipos de distrofia muscular. Se ha identificado una forma mutante en heterocigosis del gen LMNA, causada por la sustitución de un aminoácido, en un paciente con Distrofia muscular Congénita asociada LMNA (L-CMD).
Para evaluar si la mutación altera la función de la lamina, realizamos estudios in vivo usando Drosophila melanogaster como modelo. Esta mutación específica de la lamina C de Drosophila ha sido modelada a partir de la encontrada en el paciente y el fenotipo generado se comparó con el que causan otras mutaciones de LMNA, asociadas a la Distrofia Muscular de Emery Dreifuss Autosómica Dominante (AD-EDMD). La expresión de la mutación LamC mutada tiene un efecto dominante en el músculo de larva, produjo semi-letalidad en el estadio pupal y cambios citológicos como defectos en la morfología nuclear, agregación de la lamina C, reducción en el número de núcleos y fallos en la estructura de los sarcómeros. Los otros mutantes presentaron diferencias en el fenotipo, lo que indicó que mutaciones en distintos dominios de la proteína y en diferentes aminoácidos producen fenotipos diferentes. Uso de compuestos para tratar la laminoatía- Estudios previos in vitro han demostrado que los compuestos que revierten los defectos en la morfología circular causadas por mutaciones en el gen LMNA tienen un efecto beneficioso. Con el objetivo de revertir el fenotipo patológico de las mutaciónes en LamC en Drosophila, estamos evaluando el efecto de diferentes compuestos químicos. El tratamiento revierte parcialmente el fenotipo observado en moscas con la mutación LamC, pero no fue capaz de recuperar la morfología circular del núcleo. Los resultados obtenidos hasta el momento nos muestran el potencial de estos tratamientos como estrategia terapéutica para la Distrofia Muscular Congénita asociada a LMNA.
Uso de terapia génica- Una de las propuestas para tratar a los pacientes con Distrofia Muscular Congénita asociada a LMNA es el uso de terapia génica para sustituir los genes mutados por sus formas no mutadas. Estas estrategias traen implícita la duda de si los fenotipos son reversibles o no. Para determinar la evolución de los músculos una vez restaurada la forma silvestre de la LMNA, hemos diseñado un proyecto en el que induciremos la expresión de formas mutadas de LMNA usando el sistema binario de expresión Gal4/UAS, y a diferentes momentos de la enfermedad revertiremos genéticamente la expresión LMNA mutada. Nos proponemos evaluar el efecto de esta reversión, y determinar si hay un punto de no retorno o, por el contrario, la distrofia muscular es reversible fenotípicamente, y funcionalmente. Síndrome de Leigh (MIM#250620) Desde 2020 colaboro con la asociación “Todos con Hugo” para el estudio de la Neurodegeneración por deficiencia en 3-hidroxisobutiril-CoA-hidrolasa. Hugo es el único paciente en España de un total de 12 pacientes en todo el mundo. Esta mutación afecta al metabolismo del aminoácido Valina y causa deterioro neurológico y muscular. Nosotros hemos generado un modelo en Drosophila melanogaster de falta de expresión que produce atrofia muscular, deterioro neurológico y muerte prematura. Este modelo es esencial para realizar un cribado de compuestos supresores y así buscar posibles soluciones.
Repositorio de modelos de Drosophila para enfermedades raras no diagnosticadas El IIER dispone de una base de datos de casos de pacientes con enfermedades raras no diagnosticadas. Entre los datos disponibles, se han secuenciado las muestras de estos pacientes y se conocen los genes afectados en cada caso y las mutaciones concretas. Dentro de las líneas futuras de mi laboratorio se encuentra la creación de un repositorio de Drosophila que incluya las líneas transgénicas de cada uno de los genes de esta base de datos con el fin de estudiar in vivo el efecto de estas mutaciones, y generar modelos animales para estas enfermedades. El tejido nervioso y muscular están muy conservados desde Drosophila hasta humanos y representan dos de los tejidos más afectados en las enfermedades raras.
El Programa de Enfermedades Raras sin diagnostico – SpainUDP se desarrolla desde el Instituto de Investigación de Enfermedades Raras (IIER), perteneciente al ISCIII.
Dicho Programa intenta dar respuesta al elevado número de consultas que este centro viene recibiendo desde hace años sobre casos de enfermedades raras sin diagnóstico. SpainUDP ofrece un enfoque multidisciplinario a aquellos pacientes que llevan un prolongado periodo de tiempo buscando sin éxito un diagnóstico para su enfermedad.
¿Cómo contactar para solicitar entrar en el programa?
Existen dos posibilidades de acceso a este programa:
1. Registrándose en el registro de pacientes de enfermedades raras http://registroraras.isciii.es dejando la pestaña de diagnóstico como caso sin diagnóstico
2. A través del Sistema de Información y Orientación de Enfermedades Raras de FEDER
También se puede iniciar el primer contacto a través del correo registroraras@isciii.es
Este programa se realiza bajo la estrecha colaboración con la Red Internacional de Casos sin Diagnósticos (UDNI), la federación Española de Enfermedades Raras (FEDER), la Asociación D'Genes y la Asociación Objetivo Diagnóstico, cuyo Facebook puede seguirse en este enlace https://www.facebook.com/objetivodiagnostico/
Descripción del proceso
Análisis fenotípico
Durante la primera fase del protocolo se lleva a cabo un análisis del fenotipo clínico. Para ello:
· Se solicita la información clínica disponible de cada caso y todos los documentos son cuidadosamente revisados por los profesionales del Programa. La información clínica de los pacientes se almacena de forma segura en el Registro Nacional de Enfermedades Raras, previa firma del correspondiente consentimiento informado.
· Se establece una estrecha colaboración con los servicios médicos locales que atienden a los pacientes
· Si es necesario, los pacientes admitidos en el programa son citados en consultas externas, o bien ingresados en el Hospital Universitario Puerta de Hierro de Majadahonda (Madrid) para realizar un estudio clínico detallado de dichos pacientes, así como las pruebas diagnósticas que se consideren necesarias para completar la valoración de su estado clínico
Estudios genéticos
· Durante esta fase, toda la información procedente de los estudios genéticos realizados en otros centros es analizada, llegando en caso de considerarlo necesario, a contactar con el laboratorio que ha llevado a cabo dicho estudio genético con el objetivo de validar conjuntamente tanto los hallazgos como la falta de los mismos.
· Cualquier decisión acerca de decisiones a tomar sobre repetición/comprobación de análisis ya realizados, se lleva a cabo en estrecha colaboración con la familia, pero también con sus médicos.
· Por último, si el caso lo requiere se procede a realizar un estudio del exoma completo del caso, de los padres y si lo consideramos de interés en los hermanos del caso. Para este análisis se requiere la firma de un nuevo consentimiento informado ad hoc para estudios de este tipo.
· Para la realización del exoma, se requieren muestras de sangre, muestras que se obtienen siguiendo el procedimiento estandarizado por el Biobanco Nacional de Enfermedades Raras ISCIII (BioNER), con la consiguiente firma de un consentimiento informado que permite guardar la parte de la muestra no utilizada en el diagnóstico en el propio biobanco. Estas muestras podrán ser utilizadas para comprobaciones de análisis diagnósticos y para estudios funcionales demostrativos de que la mutación(es) encontrada(s) son la causa de la enfermedad.
Fase de información
· El informe completo del exoma es enviado tanto al médico del caso como a la propia familia. Los médicos de cada caso son los que finalmente proceden a valorar los hallazgos, los discuten con el IIER, si lo consideran necesario, y son los encargados de transmitir y firmar el diagnóstico definitivo al caso o a la familia (en caso de menores o incapacitados).
· El informe genético se envía a la familia para que puedan entregarlo en caso de terceras opiniones o desplazamientos de lugar de residencia.
¿Qué pasa si el estudio del exoma no detecta ninguna mutación capaz de relacionarse con el cuadro clínico?
Aproximadamente 1 de cada dos estudios de este tipo se encuentra en esta situación, es decir, no se alcanza un diagnóstico claro. Para ello se está colaborando con la Red Internacional de Casos sin Diagnóstico http://www.udninternational.org/ y con los proyectos europeos RD-CONNECT y SOLVE-RD, recientemente aprobado precisamente para ver la manera de solucionar el diagnóstico de estas personas entre todos.
La idea es buscar casos similares en todo el mundo, a través de la compartición de datos del fenotipo clínico – debidamente mapeado con la Ontología de Fenotipo Humano – y datos de variantes genéticas candidatas. Todo este vasto proceso, que está comenzando a lanzarse muy recientemente a través de plataformas de intercambio seguras como Phenome Central, Matchmaker Exchange y desde RD-CONNECT permitirá abordar diferencias y similitudes entre casos de distinto origen, permitirán conocer mejor los mecanismos de las enfermedades complejas y facilitará el diagnóstico de muchos más casos.
Servicio de Información Telefónica para la Embarazada (SITE)
Teléfono: 91 822 24 36 (para la población general).
Horario de consultas: 9 a 15 horas (lunes a viernes)
La información que se ofrece en el SITE está especialmente dirigida a:
- Las mujeres embarazadas y sus parejas.
- Las parejas que planean una gestación.
- Los padres que han tenido previamente un hijo (o un embarazo) con algún defecto congénito.
En este servicio se puede consultar sobre el riesgo que para defectos congénitos puede implicar la exposición a cualquier factor u otros aspectos que les puedan preocupar a ese respecto (tales como: edades de los padres, tabaco, alcohol, drogas, exposiciones laborales maternas o paternas, contacto con animales domésticos, etc). Para problemas médicos o tratamientos, la consulta debe realizarla el profesional encargado del cuidado de la paciente.
En cada llamada, además se ofrece información general sobre medidas preventivas para defectos congénitos, que se envía por correo a todas aquellas personas que lo soliciten.
Servicio de Información Telefónica sobre Teratógenos Español (SITTE)
Teléfono: 91 822 24 35 (para profesionales sanitarios).
Horario de consultas: 9 a 15 horas (lunes a viernes)
Este servicio tiene una finalidad equivalente a la del SITE, pero está dirigido a profesionales de la salud. Todas las consultas sobre problemas médicos o tratamientos deben ser canalizadas a través del SITTE.
Se conoce como enfermedad rara (ER) aquella cuya prevalencia es inferior a 5 casos por cada 10.000 personas en la Comunidad Europea. El objetivo del Registro de Pacientes de Enfermedades Raras es ofrecer a los profesionales del sistema de salud, investigadores, y al colectivo de pacientes y familiares un mayor nivel de conocimiento acerca del número y distribución geográfica de las personas afectadas por ER en España. Se persigue así fomentar la investigación y aumentar la visibilidad de estas enfermedades, y favorecer la toma de decisiones para una adecuada planificación sanitaria y una correcta distribución de recursos.
El Registro de Pacientes de Enfermedades Raras tiene dos vías principales de entrada de información (casos): 1) a partir de la inclusión directa del paciente por parte del propio afectado o de un familiar o representante en https://registroraras.isciii.es/ y, 2) mediante los profesionales que incluyan la información de sus bases de datos (ya sean investigadores o sociedades médicas).
El registro se sustenta desde el punto de vista legal en la orden publicada en el B.O.E de junio de 2005, (ORDEN SCO/1730/2005, DE 31 DE MAYO), donde se establecieron los criterios de creación y funcionamiento, el lugar dónde debe estar depositada la custodia legal y la responsabilidad del mismo, y sobre su mantenimiento y ulterior desarrollo. Al mismo tiempo, este registro ha sido declarado de carácter oficial ante la Agencia Nacional de Protección de Datos, en cumplimiento de la normativa vigente relativa a la protección de datos personales con el número 2060180217.
Orientado a personas afectadas y sus familias:
Cualquier persona afectada por ER, o familiar, puede inscribirse de forma voluntaria en el Registro de Pacientes de Enfermedades Raras.
Se ofrece a los propios pacientes o tutores (en caso de niños y personas incapacitadas) la oportunidad de inscribirse en este registro a través de la página web https://registroraras.isciii.es/. Una vez validada la solicitud, se proporciona un usuario y contraseña para que la persona inscrita pueda acceder al registro, consultar información sobre su enfermedad y participar en estudios mediante cuestionarios on-line sobre: uso de medicamentos, calidad de vida, análisis de la dependencia, recursos sanitarios, etc. Además, se ofrece la posibilidad de donar muestras biológicas, por su conexión con el Biobanco Nacional de Enfermedades Raras (BioNER).
Orientado a profesionales:
Los profesionales con experiencia en alguna enfermedad rara, con registros de pacientes ya existentes o con interés en desarrollar un nuevo registro, también pueden colaborar con el Registro de Pacientes de Enfermedades Raras y unificar esfuerzos.
Los registros de pacientes que colaboran mantienen su identidad, autonomía y gestión de datos y, al tiempo que se benefician de formar parte del Registro de Enfermedades Raras, se favorece la investigación, optimizan los recursos y respetan los derechos de los ciudadanos.
La incorporación de registros de pacientes a una red de investigación conlleva VENTAJAS como la reducción de costes, promoción, difusión y menor fragmentación del número de casos.
El Registro de Pacientes de Enfermedades Raras del ISCIII surge de la red de registros SpainRDR ofreciendo posibilidades de colaboración, sin menoscabo de la identidad o autonomía de cada registro.
Procedimiento de colaboración e incorporación de registros de pacientes:
- Con cada Sociedad o Grupo de investigación se firma un Convenio de colaboración con el Instituto de Investigación de Enfermedades Raras (IIER), Instituto de Salud Carlos III
- El compromiso de los profesionales participantes se manifiesta en un Acuerdo de Consorcio
- Se define el Modelo de datos en colaboración con los responsables, manteniendo la interoperabilidad entre registros de pacientes
- Se facilita el Consentimiento informado ya evaluado y aceptado por el Comité de Ética del IIER
- El Registro de Pacientes de ER está declarado en la Agencia Española de Protección de Datos, por lo que cualquier registro que se integre en él no precisaría una declaración propia
- Se facilita el Documento de seguridad del Registro de Pacientes de ER para mantener la confidencialidad
- Autorización de Acceso al registro mediante usuario y contraseña. Existen diferentes permisos de forma que cada grupo tendrá únicamente acceso a la información de los pacientes de su registro.
Si desea iniciar una colaboración, por favor escriba a: registro.raras@isciii.es
