Enfermedades minoritarias
Coordinador del programa
Judit Herreros / Jordi Torres-Rosell
Grupos coordinadores: Señalización celular del calcio / Ciclo celular
Grupos de investigación participantes en el Programa de Investigación Traslacional
- Ciclo celular (Jordi Torres, Neus Colomina)
- Señalización celular del calcio (Judit Herreros, Carles Cantí)
- Unidad de señalización neuronal (Rosa M Soler, Anna Garcerà)
- Bioquímica del estrés oxidativo (Jordi Tamarit, Elisa Cabiscol)
- Fisiopatología metabólica (Pascual Torres, Manel Portero)
- Neuroinmunología (Cristina González Mingot)
- Grupo de metabolismo e inmunología (Marta Hernández)
- Modelos de enfermedad en Drosophila y análisis (epi)genético (Ricard López)
Objetivos del Programa de Investigación Traslacional
Descripción de los principales objetivos del programa
El Programa Transversal de Enfermedades Raras tiene como objetivo conectar a los grupos de investigación biomédica y a los investigadores de orientación clínica del IRBLleida y del Hospital Universitari Arnau de Vilanova (HUAV) que trabajan en distintas enfermedades raras, incluyendo enfermedades neurodegenerativas raras, trastornos neuromusculares, enfermedades mitocondriales, síndromes de inestabilidad genómica y cánceres raros.
El programa promoverá la colaboración entre grupos, la armonización de enfoques experimentales y la generación de datos preliminares conjuntos para apoyar la obtención de financiación externa competitiva y reforzar el posicionamiento estratégico del IRBLleida en investigación básica y mecanística en enfermedades raras.
De forma paralela, el programa fomentará la difusión del conocimiento sobre enfermedades raras y visibilizará la investigación realizada en el IRBLleida ante la comunidad científica y la sociedad de Lleida y más allá.
Las enfermedades raras constituyen un grupo heterogéneo de trastornos que a menudo comparten alteraciones moleculares y celulares fundamentales a pesar de sus distintas manifestaciones clínicas. En enfermedades raras neurodegenerativas, neuromusculares, metabólicas y oncológicas, los temas comunes incluyen la disfunción mitocondrial, el desequilibrio redox, la alteración de la proteostasis, el deterioro del mantenimiento del genoma y la alteración de la señalización del estrés celular.
En el IRBLleida y el HUAV, los grupos participantes abordan estos procesos mediante modelos complementarios:
- Cánceres cerebrales raros como el glioblastoma para estudiar la señalización dependiente del calcio y la comunicación neurona-tumor/glía-tumor
- Enfermedades de la motoneurona, incluyendo la atrofia muscular espinal (AME) y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), para analizar la vulnerabilidad neuronal y las respuestas al estrés
- La ataxia de Friedreich como trastorno cardio-neurodegenerativo mitocondrial para investigar el estrés oxidativo y los modificadores de la enfermedad
- Formas mitocondriales de diabetes para comprender la disfunción metabólica
- Síndromes raros de inestabilidad genómica (anemia de Fanconi, síndrome de Bloom y síndrome de Atelis) para desentrañar los mecanismos de estrés de replicación del ADN e inestabilidad genómica.
La integración de estas líneas de investigación en un programa compartido permitirá generar hipótesis transversales entre enfermedades, enfoques experimentales sinérgicos y proyectos colaborativos con potencial traslacional, reforzando el posicionamiento del IRBLleida en la investigación en enfermedades raras.
Objetivos generales
El objetivo general de este Programa de Investigación Traslacional es establecer un marco de investigación multidisciplinar y transversal centrado en enfermedades raras, integrando experiencia biomédica complementaria y modelos de enfermedad humana para abordar mecanismos moleculares y celulares compartidos que subyacen al inicio y la progresión de la enfermedad.
Además, el programa pretende aumentar la sensibilización y el conocimiento sobre las enfermedades raras y sobre la investigación realizada en el IRBLleida y el HUAV mediante actividades de comunicación coordinadas con asociaciones de pacientes, reuniones científicas y difusión en medios.
De forma más específica, los objetivos del programa pueden subdividirse en tres ramas:
1. Nueva investigación colaborativa
- Establecer colaboraciones efectivas y sostenidas entre grupos de investigación con experiencia técnica, conceptual y en sistemas modelo complementaria, permitiendo enfoques integrados que no serían posibles en proyectos de un único grupo. Como paso inicial, se organizará una reunión de lanzamiento para mapear las actividades, modelos y metodologías en curso entre los grupos participantes.
- Generar recursos comunes, estrategias experimentales y marcos de trabajo aplicables a múltiples modelos de enfermedades raras mediante la identificación de solapamientos metodológicos. Estos pueden incluir el uso de bibliotecas de compuestos, análisis comparativos de la función mitocondrial (p. ej., respirometría), ensayos de estrés oxidativo, marcadores estandarizados de estrés celular o el uso compartido de sistemas modelo.
- Identificar y caracterizar mecanismos patogénicos comunes entre enfermedades raras con manifestaciones clínicas distintas, incluyendo trastornos neurodegenerativos y cáncer, como glioblastoma, atrofia muscular espinal, esclerosis lateral amiotrófica, ataxia de Friedreich y síndromes raros de inestabilidad genómica.
- Facilitar la identificación de nuevas vías moleculares y dianas emergentes derivadas de estos estudios mecanísticos, que puedan orientar futuras estrategias terapéuticas preclínicas y esfuerzos racionales de reposicionamiento de fármacos.
2. Posicionamiento institucional y oportunidades
- Reforzar el posicionamiento institucional del IRBLleida en investigación en enfermedades raras mediante la creación de un programa transversal visible, sostenible y abierto que integre enfermedades raras pediátricas y de adultos, así como cánceres raros, y que incorpore progresivamente nuevos grupos, clínicos y colaboradores a medida que surjan oportunidades.
- Sentar las bases para futuras solicitudes de financiación competitiva, tanto nacionales como internacionales, mediante la generación de datos preliminares de alta calidad, la consolidación de redes colaborativas de investigación y el desarrollo de interacciones con comunidades clínicas y científicas externas.
- Mejorar las oportunidades de formación para investigadores en etapas tempranas de su carrera, promoviendo competencias interdisciplinarias, la formación metodológica cruzada y la movilidad entre los grupos de investigación participantes en el programa.
3. Participación social y de pacientes
- Promover el compromiso social y la visibilidad de las enfermedades raras mediante acciones coordinadas con asociaciones de pacientes y grupos de interés relevantes a nivel local, nacional e internacional, fomentando la comunicación bidireccional entre investigadores y sociedad.
- Integrar la perspectiva de los pacientes mediante la identificación de necesidades y preocupaciones clave a través de interacciones estructuradas con asociaciones de pacientes, utilizando esta información para contextualizar mejor las preguntas de investigación biomédica y orientar el diseño de la investigación preclínica relevante.
- Reforzar la interfaz entre la investigación y las iniciativas emergentes de coordinación clínica en enfermedades raras en el HUAV, promoviendo la alineación entre la investigación experimental y las necesidades orientadas al paciente, y facilitando futuras oportunidades traslacionales.
Principales actividades y calendario del Programa de Investigación Traslacional
Descripción de las líneas de investigación, las tareas científicas y formativas específicas, y las acciones concretas para promover la visibilidad del Programa.
Líneas de investigación
El Programa de Investigación Traslacional en Enfermedades Raras se articulará en torno a líneas de investigación que abordan mecanismos moleculares y celulares compartidos subyacentes a distintos trastornos raros. Estas líneas serán complementarias y abiertas, permitiendo la incorporación de nuevos grupos y temáticas a medida que evolucione el Programa.
Ejemplifican el catálogo de enfermedades raras, ya que incluyen enfermedades genéticas y no genéticas, pediátricas y de adultos, a menudo multisistémicas o, cuando se limitan a un único órgano, implican una comunicación compleja entre múltiples tipos celulares.
Se proponen las siguientes líneas de investigación:
Línea de investigación 1. Disfunción mitocondrial y estrés oxidativo en la ataxia de Friedreich
Esta línea abordará la ataxia de Friedreich (AF) como una enfermedad cardio-neurodegenerativa rara causada por la deficiencia de frataxina.
El enfoque se centrará en comprender cómo la alteración del metabolismo del hierro, el desequilibrio redox y los defectos en la cadena de transporte de electrones mitocondrial contribuyen a la disfunción neuronal y cardíaca.
Los estudios integrarán modelos neuronales y de cardiomiocitos, cultivos celulares derivados de pacientes y modelos de ratón para desentrañar las vulnerabilidades específicas de los tejidos e identificar vías moleculares que puedan ser diana para restaurar la función mitocondrial y la homeostasis celular.
Línea de investigación 2. Vulnerabilidad neuronal y neurodegeneración en enfermedades neuromusculares raras
Esta línea aborda los mecanismos moleculares que subyacen a la vulnerabilidad neuronal selectiva en enfermedades neuromusculares raras, con un enfoque particular en la atrofia muscular espinal (AME).
Las actividades de investigación explorarán cómo las alteraciones en las vías dependientes de SMN afectan a la supervivencia de las neuronas motoras, la homeostasis intracelular y las respuestas al estrés, así como la forma en que estos mecanismos pueden contribuir a la progresión de la enfermedad y a las respuestas variables a las terapias actuales dirigidas a SMN.
Línea de investigación 3. Disrupción del microambiente protumoral en cánceres cerebrales raros
La actividad neuronal y las células gliales en el microambiente tumoral favorecen el crecimiento del tumor.
Esta línea de investigación tiene como objetivo estudiar estrategias farmacológicas y genéticas para interrumpir el microambiente de apoyo al glioblastoma mediante la modulación de múltiples canales iónicos expresados tanto en células de glioblastoma como en células gliales (astrocitos y microglía) y neuronas.
Cada estrategia se evaluará en sistemas de monocultivo controlados y en modelos organotípicos o de co-cultivo definidos para captar los efectos específicos de cada tipo celular y sus interacciones.
Los enfoques que demuestren una eficacia sólida in vitro se avanzarán hacia la validación preclínica utilizando modelos murinos de glioblastoma.
Línea de investigación 4. Mecanismos moleculares compartidos de inestabilidad genómica en trastornos genéticos raros
Esta línea de investigación se centra en síndromes hereditarios raros con etiologías moleculares estrechamente relacionadas, incluyendo la anemia de Fanconi, el síndrome de Bloom y el síndrome de Atelis, caracterizados por defectos en la replicación del ADN, la reparación del ADN y el mantenimiento de la estabilidad genómica.
Estos trastornos se utilizarán como modelos complementarios para diseccionar los mecanismos fundamentales del estrés replicativo, la inestabilidad cromosómica y las respuestas celulares al daño del ADN, con el objetivo de identificar vulnerabilidades compartidas y vías moleculares conservadas.
Línea de investigación 5. Investigación mecanística y traslacional en la esclerosis lateral amiotrófica
Esta línea de investigación integra estudios mecanísticos y traslación clínica en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), combinando modelos in vitro y preclínicos para desentrañar las vías moleculares y celulares que impulsan la degeneración de las neuronas motoras y la progresión de la enfermedad.
Estos conocimientos apoyan el desarrollo de terapias basadas en ARN personalizadas, incluyendo oligonucleótidos antisentido (ASO), y orientan la identificación y validación de biomarcadores nuevos y establecidos, como la cadena ligera de neurofilamentos (NfL) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP), con el objetivo de mejorar la estratificación de pacientes, el seguimiento del tratamiento y la gestión clínica.
Línea de investigación 6. Disfunción mitocondrial en formas raras de diabetes
Esta línea de investigación se centrará en las formas raras de diabetes de origen mitocondrial, utilizándolas como sistemas modelo para investigar cómo la disfunción mitocondrial contribuye a la desregulación metabólica y a la vulnerabilidad tisular específica.
La línea abordará defectos en la bioenergética mitocondrial, el equilibrio redox, la homeostasis del calcio y las vías de señalización del estrés que afectan la secreción de insulina y la homeostasis de la glucosa.
Mediante la integración de modelos celulares, muestras derivadas de pacientes y ensayos funcionales, esta línea de investigación pretende identificar mecanismos moleculares que vinculan el deterioro mitocondrial con la disfunción endocrina, y explorar vías compartidas con otras enfermedades raras mitocondriales y neurodegenerativas incluidas en el Programa.
Proyectos
Rare diseases
- Código
- PH300001
- IP
- JUDIT HERREROS DANÉS, JORDI TORRES ROSELL