Unidad de Epigenética y Regulación Génica

Líneas de investigación
Contenidos con Investigacion .
Unidad de Epigenética y Regulación Génica
Regulación epigenética de la identidad el músculo estriado y su implicación en enfermedades raras del tipo de las miopatías idiopáticas y problemas de conducción cardiaca, tales como la fibrilación atrial y el bloqueo atrioventricular. Ensayos Funcionales de Nuevas Mutaciones en Enfermos no Diagnosticados.
Proyecto PID2020-114773GB-I00 (AEI/10.13039/501100011033) financiado por:
Publicaciones destacadas
Alvaro Morales-Molina, Stefano Gambera, Angela Leo, Javier García-Castro Combination immunotherapy using G-CSF and oncolytic virotherapy reduces tumor growth in osteosarcoma. J Immunother Cancer. 2021 Mar;9(3): e001703.
Alvaro Morales-Molina, Stefano Gambera, Angela Leo, Javier García-Castro Combination immunotherapy using G-CSF and oncolytic virotherapy reduces tumor growth in osteosarcoma. J Immunother Cancer. 2021 Mar;9(3): e001703.
PUBMED DOIGambera S, Patiño-Garcia A, Alfranca A, Garcia-Castro J RGB-Marking to Identify Patterns of Selection and Neutral Evolution in Human Osteosarcoma Models. Cancers . 2021 Apr 21;13(9):2003.
Gambera S, Patiño-Garcia A, Alfranca A, Garcia-Castro J RGB-Marking to Identify Patterns of Selection and Neutral Evolution in Human Osteosarcoma Models. Cancers . 2021 Apr 21;13(9):2003.
PUBMED DOIHermida-Prieto M., García-Castro J., Mariñas-Pardo L. Systemic treatment of immune-mediated keratoconjunctivitis sicca with allogeneic stem cells improves the schirmer tear test score in a canine spontaneous model of disease. Journal of Clinical Medicine. 2021; 10(24): 5981.
Hermida-Prieto M., García-Castro J., Mariñas-Pardo L. Systemic treatment of immune-mediated keratoconjunctivitis sicca with allogeneic stem cells improves the schirmer tear test score in a canine spontaneous model of disease. Journal of Clinical Medicine. 2021; 10(24): 5981.
PUBMED DOIMiguel Ángel Rodríguez-Milla, Alvaro Morales-Molina, Ana Judith Perisé-Barrios, Teresa Cejalvo, Javier García-Castro. AKT and JUN are differentially activated in mesenchymal stem cells after infection with human and canine oncolytic adenoviruses. Cancer Gene Therapy, 2021, 28, 64–73.
Miguel Ángel Rodríguez-Milla, Alvaro Morales-Molina, Ana Judith Perisé-Barrios, Teresa Cejalvo, Javier García-Castro. AKT and JUN are differentially activated in mesenchymal stem cells after infection with human and canine oncolytic adenoviruses. Cancer Gene Therapy, 2021, 28, 64–73.
PUBMED DOIAna Judith Perisé-Barrios, Beatriz Davinia Tomeo-Martín, Pablo Gómez-Ochoa, Pablo Delgado-Bonet, Pedro Plaza, Paula Palau-Concejo, Jorge González, Gustavo Ortiz-Díez, Antonio Meléndez-Lazo, Michaela Gentil, Javier García-Castro, Alicia Barbero-Fernández. Humoral responses to SARS-CoV-2 by healthy and sick dogs during the COVID-19 pandemic in Spain. Vet Res. 2021 Feb 15;52(1):22.4
Ana Judith Perisé-Barrios, Beatriz Davinia Tomeo-Martín, Pablo Gómez-Ochoa, Pablo Delgado-Bonet, Pedro Plaza, Paula Palau-Concejo, Jorge González, Gustavo Ortiz-Díez, Antonio Meléndez-Lazo, Michaela Gentil, Javier García-Castro, Alicia Barbero-Fernández. Humoral responses to SARS-CoV-2 by healthy and sick dogs during the COVID-19 pandemic in Spain. Vet Res. 2021 Feb 15;52(1):22.4
PUBMED DOIDavid Ruano, José A. López-Martín, Lucas Moreno, Álvaro Lassaletta, Francisco Bautista, Maitane Andión, Carmen Hernández, África González-Murillo, Gustavo Melen, Ramón Alemany, Luis Madero, Javier García-Castro, Manuel Ramírez First-in-Human, First-in-Child Trial of Autologous MSCs Carrying the Oncolytic Virus Icovir-5 in Patients with Advanced Tumors Mol Ther. 2020 Apr 8; 28(4): 1033–1042.
David Ruano, José A. López-Martín, Lucas Moreno, Álvaro Lassaletta, Francisco Bautista, Maitane Andión, Carmen Hernández, África González-Murillo, Gustavo Melen, Ramón Alemany, Luis Madero, Javier García-Castro, Manuel Ramírez First-in-Human, First-in-Child Trial of Autologous MSCs Carrying the Oncolytic Virus Icovir-5 in Patients with Advanced Tumors Mol Ther. 2020 Apr 8; 28(4): 1033–1042.
PUBMED DOIThomas GP Grünewald, Marta Alonso, Sofia Avnet, Ana Banito, Stefan Burdach, Florencia Cidre‐Aranaz,Gemma Di Pompo, Martin Distel, Heathcliff Dorado‐Garcia, Javier Garcia‐Castro, Laura González‐González, Agamemnon E Grigoriadis, Merve Kasan, Christian Koelsche, Manuela Krumbholz, Fernando Lecanda, Silvia Lemma, Dario L Longo, Claudia Madrigal‐Esquivel, Álvaro Morales‐Molina, Julian Musa, Shunya Ohmura, Benjamin Ory, Miguel Pereira‐Silva, Francesca Perut, Rene Rodriguez, Carolin Seeling, Nada Al Shaaili, Shabnam Shaabani, Kristina Shiavone, Snehadri Sinha, Eleni M Tomazou, Marcel Trautmann, Maria Vela,Yvonne MH Versleijen‐Jonkers, Julia Visgauss, Marta Zalacain, Sebastian J Schober, Andrej Lissat, William R English, Nicola Baldini, Dominique Heymann. Sarcoma treatment in the era of molecular medicine EMBO Mol Med 2020; 12(11):e11131.
Thomas GP Grünewald, Marta Alonso, Sofia Avnet, Ana Banito, Stefan Burdach, Florencia Cidre‐Aranaz,Gemma Di Pompo, Martin Distel, Heathcliff Dorado‐Garcia, Javier Garcia‐Castro, Laura González‐González, Agamemnon E Grigoriadis, Merve Kasan, Christian Koelsche, Manuela Krumbholz, Fernando Lecanda, Silvia Lemma, Dario L Longo, Claudia Madrigal‐Esquivel, Álvaro Morales‐Molina, Julian Musa, Shunya Ohmura, Benjamin Ory, Miguel Pereira‐Silva, Francesca Perut, Rene Rodriguez, Carolin Seeling, Nada Al Shaaili, Shabnam Shaabani, Kristina Shiavone, Snehadri Sinha, Eleni M Tomazou, Marcel Trautmann, Maria Vela,Yvonne MH Versleijen‐Jonkers, Julia Visgauss, Marta Zalacain, Sebastian J Schober, Andrej Lissat, William R English, Nicola Baldini, Dominique Heymann. Sarcoma treatment in the era of molecular medicine EMBO Mol Med 2020; 12(11):e11131.
PUBMED DOIAlvaro Morales-Molina, Miguel Ángel Rodríguez-Milla, Alicia Gimenez-Sanchez, Ana Judith Perisé-Barrios, Javier García-Castro. Cellular Virotherapy Increases Tumor-Infiltrating Lymphocytes (TIL) and Decreases their PD-1+ Subsets in Mouse Immunocompetent Models Cancers 2020 Jul; 12(7): 1920.
Alvaro Morales-Molina, Miguel Ángel Rodríguez-Milla, Alicia Gimenez-Sanchez, Ana Judith Perisé-Barrios, Javier García-Castro. Cellular Virotherapy Increases Tumor-Infiltrating Lymphocytes (TIL) and Decreases their PD-1+ Subsets in Mouse Immunocompetent Models Cancers 2020 Jul; 12(7): 1920.
PUBMED DOIAna Gómez, David Sardón, Teresa Cejalvo, Fernando Vázquez, Javier García-Castro, Ana Judith Perisé-Barrios. Biodistribution Analysis of Oncolytic Adenoviruses in Canine Patient Necropsy Samples Treated with Cellular Virotherapy Molecular Therapy: Oncolytics Vol. 18 September 2020: 525-534.
Ana Gómez, David Sardón, Teresa Cejalvo, Fernando Vázquez, Javier García-Castro, Ana Judith Perisé-Barrios. Biodistribution Analysis of Oncolytic Adenoviruses in Canine Patient Necropsy Samples Treated with Cellular Virotherapy Molecular Therapy: Oncolytics Vol. 18 September 2020: 525-534.
PUBMED DOIJiménez-García L, Higueras MÁ, Herranz S, Hernández-López M, Luque A, de Las Heras B, Hortelano S. A hispanolone-derived diterpenoid inhibits M2-Macrophage polarization in vitro via JAK/STAT and attenuates chitin induced inflammation in vivo. Biochem Pharmacol. 2018 Aug;154:373-383
Jiménez-García L, Higueras MÁ, Herranz S, Hernández-López M, Luque A, de Las Heras B, Hortelano S. A hispanolone-derived diterpenoid inhibits M2-Macrophage polarization in vitro via JAK/STAT and attenuates chitin induced inflammation in vivo. Biochem Pharmacol. 2018 Aug;154:373-383
PUBMED DOIJiménez-García L, Herranz S, Higueras MA, Luque A, Hortelano S. Tumor suppressor ARF regulates tissue microenvironment and tumor growth through modulation of macrophage polarization. Oncotarget. 2016 Oct 11;7(41):66835-66850.
Jiménez-García L, Herranz S, Higueras MA, Luque A, Hortelano S. Tumor suppressor ARF regulates tissue microenvironment and tumor growth through modulation of macrophage polarization. Oncotarget. 2016 Oct 11;7(41):66835-66850.
PUBMED DOIJiménez-García L, Través PG, López-Fontal R, Herranz S, Higueras MA, de Las Heras B, Hortelano S, Luque A. 8,9-Dehydrohispanolone-15,16-lactol diterpene prevents LPS-triggered inflammatory responses by inhibiting endothelial activation. Biochem J. 2016 Jul 15;473(14):2061-71.
Jiménez-García L, Través PG, López-Fontal R, Herranz S, Higueras MA, de Las Heras B, Hortelano S, Luque A. 8,9-Dehydrohispanolone-15,16-lactol diterpene prevents LPS-triggered inflammatory responses by inhibiting endothelial activation. Biochem J. 2016 Jul 15;473(14):2061-71.
PUBMED DOIGarcía-Quintans N, Prieto I, Sánchez-Ramos C, Luque A, Arza E, Olmos Y, Monsalve M. Regulation of endothelial dynamics by PGC-1α relies on ROS control of VEGF-A signaling. Free Radic Biol Med. 2016 Apr;93:41-51
García-Quintans N, Prieto I, Sánchez-Ramos C, Luque A, Arza E, Olmos Y, Monsalve M. Regulation of endothelial dynamics by PGC-1α relies on ROS control of VEGF-A signaling. Free Radic Biol Med. 2016 Apr;93:41-51
PUBMED DOIAbós B, Wang T, Castro R, Granja AG, Leal E, Havixbeck J, Luque A, Barreda DR, Secombes CJ, Tafalla C. Distinct Differentiation Programs Triggered by IL-6 and LPS in Teleost IgM(+) B Cells in The Absence of Germinal Centers. Sci Rep. 2016 Aug 2;6:30004
Abós B, Wang T, Castro R, Granja AG, Leal E, Havixbeck J, Luque A, Barreda DR, Secombes CJ, Tafalla C. Distinct Differentiation Programs Triggered by IL-6 and LPS in Teleost IgM(+) B Cells in The Absence of Germinal Centers. Sci Rep. 2016 Aug 2;6:30004
PUBMED DOIMaría Luisa Franco, Cristina Melero, Esther Sarasola, Alfonso Luque, María García-Barcina and Marçal Vilar. Mutations in TrkA Causing Congenital Insensitivity to Pain with Anhidrosis (CIPA) Induce Mutation-Dependent Misfolding, Aggregation and Cell Death. J Biol Chem. 2016 Aug 22. pii: jbc.M116.722587
María Luisa Franco, Cristina Melero, Esther Sarasola, Alfonso Luque, María García-Barcina and Marçal Vilar. Mutations in TrkA Causing Congenital Insensitivity to Pain with Anhidrosis (CIPA) Induce Mutation-Dependent Misfolding, Aggregation and Cell Death. J Biol Chem. 2016 Aug 22. pii: jbc.M116.722587
PUBMED DOIα-Hispanolol sensitizes hepatocellular carcinoma cells to TRAIL-induced apoptosis via death receptor up-regulation. Mota A, Jiménez-Garcia L, Herránz S, de Las Heras B, Hortelano S. Toxicol Appl Pharmacol. 2015 Aug 1;286(3):168-77.
α-Hispanolol sensitizes hepatocellular carcinoma cells to TRAIL-induced apoptosis via death receptor up-regulation. Mota A, Jiménez-Garcia L, Herránz S, de Las Heras B, Hortelano S. Toxicol Appl Pharmacol. 2015 Aug 1;286(3):168-77.
PUBMED DOICritical role of p38 MAPK in IL-4-induced alternative activation of peritoneal macrophages. Jiménez-Garcia L, Herránz S, Luque A, Hortelano S. Eur J Immunol. 2015 Jan;45(1):273-86
Critical role of p38 MAPK in IL-4-induced alternative activation of peritoneal macrophages. Jiménez-Garcia L, Herránz S, Luque A, Hortelano S. Eur J Immunol. 2015 Jan;45(1):273-86
PUBMED DOIIL10 released by a new inflammation-regulated lentiviral system efficiently attenuates zymosan-induced arthritis. Garaulet G, Alfranca A, Torrente M, Escolano A, López-Fontal R, Hortelano S, Redondo JM, Rodríguez A. Mol Ther. 2013 Jan;21(1):119-30.
IL10 released by a new inflammation-regulated lentiviral system efficiently attenuates zymosan-induced arthritis. Garaulet G, Alfranca A, Torrente M, Escolano A, López-Fontal R, Hortelano S, Redondo JM, Rodríguez A. Mol Ther. 2013 Jan;21(1):119-30.
PUBMED DOICritical role of the death receptor pathway in the antitumoral effects induced by hispanolone derivatives. Través PG, López-Fontal R, Cuadrado I, Luque A, Boscá L, de las Heras B, Hortelano S. Oncogene. 2013 Jan 10;32(2):259-68.
Critical role of the death receptor pathway in the antitumoral effects induced by hispanolone derivatives. Través PG, López-Fontal R, Cuadrado I, Luque A, Boscá L, de las Heras B, Hortelano S. Oncogene. 2013 Jan 10;32(2):259-68.
PUBMED DOICREBBP/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.
DOIInformación adicional
Nuestro principal objetivo es estudiar los mecanismos epigenéticos que regulan la fisiología y la patofisiología del músculo estriado, centrándonos en el complejo remodelador de la cromatina Chd4/NURD. Hemos demostrado que Chd4/NURD controla la identidad de ambos músculos estriados ya que, en el corazón, mantiene reprimidos los genes sarcoméricos del músculo esquelético y viceversa. Actualmente, hemos enfocado nuestro estudio en las proteínas que interaccionan con la ADN-helicasa Chd4, componente principal del complejo NuRD, para intentar comprender cómo influyen estas proteínas en el reclutamiento y función del complejo Chd4/NuRD, y su impacto en la expresión génica que determina la identidad del músculo estriado.
Por otra parte, estamos también estudiando el papel de la helicasa de ADN y RNA llamada Rhau en el desarrollo cardiaco y su impacto en el funcionamiento del sistema de conducción cardiaco. Nuestra metodología de trabajo incluye tanto abordajes in vivo, con el uso de ratones modificados genéticamente, como abordajes in vitro. Con todo, intentamos entender los mecanismos por los cuáles se desarrolla la identidad del músculo estriado para comprender las bases moleculares de algunas patologías raras asociadas a este tejido, tales como algunas miopatías y determinados problemas de conducción cardiaca para, con ello, desarrollar terapias para estas enfermedades.
Resultados de investigación
La unidad de Terapia Génica es un grupo de investigación que, mediante el uso de modelos murinos y celulares, así como de terapias avanzadas, trabaja en: (i) la generación de modelos celulares y animales de enfermedades raras; (ii) el estudio de los mecanismos subyacentes al desarrollo y progresión de enfermedades humanas, y (iii) la búsqueda de nuevas aproximaciones terapéuticas para su tratamiento. Hasta la fecha, la unidad se ha centrado en tres tipos de enfermedades raras: la distrofia muscular congénita asociada a LMNA, los tumores ováricos de células de la granulosa y la leucoencefalopatía agresiva de aparición temprana asociada a KARS1.
El grupo inició su actividad científica en 2016 bajo la dirección del Dr. Pérez de Castro. Desde entonces, ha establecido contratos de colaboración con fundaciones de enfermedades raras con sede en España, Estados Unidos y Bélgica (Fundación Andrés Marcio, L-CMD Research Foundation, Cure CMD, CureKARS), y ha obtenido financiación procedente de convocatorias competitivas nacionales e internacionales.
Hasta la fecha, las principales contribuciones del grupo pueden resumirse del siguiente modo:
1. Caracterización de TRMT61B como nuevo biomarcador y diana terapéutica en cánceres altamente aneuploides (Martín et al., Cell Death and Differentiation, 2022, 30(1): 37-53 (https://doi.org/10.1038/s41418-022-01044-6).
2. Estudio del potencial de la tecnología CRISPR como estrategia terapéutica frente a los tumores de células de la granulosa, causalmente asociados a la mutación FOXL2-C134W (Amarilla-Quintana et al., Molecular Oncology 2025, 19: 1092-1116 (https://doi.org/10.1002/1878-0261.13799).
3. Generación y estudio de una colección de mioblastos murinos, generados mediante CRISPR, portadores de distintas mutaciones en el gen Lmna (Gómez-Domínguez et al., Cells 2020, 9, 1286 (https://doi.org/10.3390/cells9051286).
4. Generación de un modelo de Drosophila melanogaster para la expresión de LamCR264W, que recapitula el fenotipo muscular esquelético de la L-CMD (resultados no publicados).
5. Generación de un modelo murino LmnaR249W (manuscrito en preparación), que reproduce los fenotipos cardíacos observados en la distrofia muscular humana L-CMD. Este modelo ya ha sido utilizado para evaluar el potencial de diferentes estrategias terapéuticas.
6. Reversión de características asociadas a la enfermedad mediante la integración de un minigén LMNA de tipo salvaje, utilizando la tecnología HITI, en mioblastos humanos LMNA p.R249W y en ratones LmnaR249W/R249W (Epifano et al., Human Gene Therapy, 30(11): A160-A160, 2019.).
7. Eliminación específica, mediada por CRISPR, de la mutación LMNA c.745C>T, p.R249W en fibroblastos murinos y en ratones LmnaR249W (Gómez-Domínguez et al., 2025, bioRxiv 2025.02.13.638060; doi: https://doi.org/10.1101/2025.02.13.638060; (Molecular Therapy Advances; in press).
8. Estudio del potencial terapéutico del inhibidor de p38 ARRY-797 tanto en mioblastos humanos como en modelos animales (mosca LamCR264W y ratón LmnaR249W) (Epifano et al., 2023, J Neuromuscul Dis. 2023;10(s2):S47. doi: 10.3233/JND-239001).
9. Uso de editores ABE para la corrección de la mutación LMNA c.745C>T en células humanas y murinas. Ensayos de prueba de concepto para la futura aplicación de estas aproximaciones CRISPR 2.0 en L-CMD (Santafé et al., 2026, manuscript in preparation).
10. Generación y caracterización de controles isogénicos de tipo salvaje a partir de iPSCs de L-CMD editadas mediante editores ABE (trabajo en curso).