grupo

Nombre del grupo: Regulación Génica, Células madre y Desarrollo

    Investigador Principal
  • Verónica Ramos Mejia
  • Pedro Real Luna
  • Investigadores Sénior
  • Verónica Ayllon Cases
  • Investigadores postdoctorales
  • Rosa María Montes Lorenzo
  • Investigadores Predoctorales
  • Joan Domingo Reines
  • Maria del Mar Bonillo Lamolda

ÁREAS CIENTÍFICAS DE INTERÉS

Las células pluripotentes humanas (hPSCs por sus siglas en inglés) engloban tanto a las células madre embrionarias humanas (hESCs) como a las células pluripotentes inducidas (iPSCs). Las hPSCs tienen capacidad ilimitada de proliferación así como el potencial de diferenciar a cualquier tipo celular del individuo adulto. Con el establecimiento de las hPSC se ha iniciado una nueva etapa en los campos de medicina regenerativa, terapia celular y la investigación del desarrollo embrionario humano normal y en estado patológico.

Las hPSCs son nuestro modelo celular para estudiar los mecanismos moleculares que regulan la diferenciación hematopoyética y endotelial en humanos, optimizar los protocolos de diferenciación hacia estos linajes celulares, y aplicar este conocimiento al desarrollo de modelos de enfermedad. 

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

1. Desarrollo de modelos humanos del desarrollo hemato-endotelial basados en hPSCs.

La diferenciación del sistema hematopoyético está íntimamente ligado al endotelial ya que durante el desarrollo embrionario existe un precursor bipotente común que da lugar a células del tejido hematopoyético y endotelial. Las hPSCs constituyen un modelo único para el estudio del desarrollo hemato-endotelial ya que generan este precursor bipotente, el cual podemos dirigir posteriormente a células del linaje hematopoyético o del linaje endotelial.

En nuestro laboratorio estamos caracterizando los mecanismos moleculares activados por reguladores transcripcionales tales como SCL, RUNX1, los genes HOX o la vía de señalización de NOTCH durante la diferenciación hemato-endotelial usando hPSCs. Con esta información podremos optimizar la obtención de precursores hematopoyéticos y endoteliales funcionales derivados a partir de hPSCs para terapia celular.

2. Generación de megacariocitos y plaquetas humanas a partir de hPSCs.

Los pacientes con trombocitopenia tienen muy pocas plaquetas en sangre, poseen un alto riesgo de padecer hemorragias severas que pueden ocasionar su muerte, y dependen de la transfusión de plaquetas para su supervivencia. Actualmente las plaquetas se obtienen a partir de sangre de donantes sanos, pero para satisfacer las necesidades médicas actuales y futuras se requiere la generación de sistemas independientes de donantes. Durante las últimas dos décadas se han optimizado protocolos de producción de megacariocitos y plaquetas a partir de células madre hematopoyéticas (HSCs). Pero las HSCs tienen una capacidad limitada de expansión in vitro, por lo que no son una fuente de producción ideal. En cambio, las hPSCs poseen una capacidad ilimitada de crecimiento y la potencialidad de originar megacariocitos y plaquetas in vitro.

Nuestro grupo lleva varios años estudiando los mecanismos moleculares y celulares que regulan la diferenciación megacariocítica a partir de hPSCs con un doble objetivo: optimizar la producción a gran escala de plaquetas humanas funcionales, y  establecer modelos humanos de enfermedades plaquetarias.

3. Desarrollo de modelos experimentales humanos del Síndrome de Bernard-Soulier mediante reprogramación celular.

El síndrome de Bernard-Soulier (SBS) es una enfermedad plaquetaria rara caracterizada por una trombocitopenia severa que ocasiona sangrados frecuentes. La enfermedad está causada por mutaciones en uno de los genes que codifican para el complejo de glicoproteínas GP Ib-IX-V. Este complejo es esencial para la adhesión y la agregación plaquetaria.

Nuestro laboratorio está desarrollando modelos celulares humanos de SBS mediante la reprogramación celular de células monucleares de dichos pacientes (SBS-iPSCs). Estudiamos si los megacariocitos y las plaquetas derivadas de estas SBS-iPSCs mantienen las deficiencias en el desarrollo, diferenciación y funcionalidad características del SBS. Además, estamos diseñando estrategias para introducir una copia normal de los genes mutados en las SBS-iPSCs que sirvan como futuras terapias genéticas-celulares para el tratamiento del SBS.

4.             Desarrollo de modelos de leucemias mieloides pediátricas basados en hPSCs.

La leucemia mieloide aguda (LMA) es el cáncer que  ocasiona la mayor mortalidad en niños, a pesar de ser una enfermedad pediátrica rara. A diferencia de la LMA en adultos, que se genera por la acumulación  de mutaciones somáticas, la LMA pediátrica se produce por translocaciones/alteraciones cromosómicas que ocurren in utero. Actualmente en niños se sigue el mismo esquema de tratamiento que en adultos, a pesar de las diferencias en los mecanismos de transformación y pronostico.

Nuestro grupo está desarrollando modelos humanos de LMA pediátrica basados en hPSC en los cuales simulamos la adquisición de las alteraciones genéticas características de esta enfermedad. Nuestro objetivo es generar modelos humanos de LMA pediátricas que nos permitan estudiar el origen de estas leucemias pediátricas e identificar nuevas dianas terapéuticas.

Proyectos de I+D del grupo:

  1. Red Nacional de Terapia Celular (TerCel): Instituto de Salud Carlos III. 

          Grupo asociado al nodo de Granada (RD12/0019/0006)

  1. Optimización de sistemas in vitro para la generación de plaquetas humanas a partir de células madre pluripotentes humanas: Alternativa a las transfusiones sanguíneas actuales. Consejería de Salud de la Junta de Andalucía. PI-0030-2014. IP: Rosa M. Montes Lorenzo
  2. Generación de un modelo experimental de Bernard-Soulier mediante reprogramación celular. Fundación Privada Todos Somos Raros, Todos Somos Únicos. P-091. IP: Pedro J. Real.
  3. Generation Of Human Experimental Models Of Glanzmann Disease And Bernard-Soulier Syndrome By Cellular Reprogramming. Marie Curie Intra-European Fellowship (Ref. 210108830). IP: Lourdes López Onieva/ Pedro J. Real.                                                                       
  1. Desarrollo de modelos humanos de leucemias megacarioblásticas agudas infantiles mediante la generación de translocaciones cromosómicas usando el sistema CRISP-Cas9 en células pluripotentes humanas. Ref. FII2015-212. Fundación Inocente Inocente.   IP: Verónica Ramos Mejía
  2. Desarrollo de modelos humanos de leucemias megacarioblásticas agudas infantiles basados en células pluripotentes humanas para la identificación de nuevas dianas terapéuticas. Ref. PI14/01412. Instituto de Salud Carlos III.  IP: Verónica Ramos Mejía
  3. Identificación de Nuevas Dianas Terapéuticas para la Leucemia Megacarioblástica Aguda Infantil Con Reordenamiento Cromosómico t(1;22) Usando Un Modelo Basado en Células Pluripotentes Humanas. Fundación L’Oreal-UNESCO For Women In Science. IP: Verónica Ayllón Cases
  4.  Desarrollo de Herramientas de Terapia Génica para el Tratamiento del Síndrome de Bernard-Soulier. Fundación Mehuer.  IP: Lourdes López Onieva

PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS

  • Citometría celular
  • Separación celular y magnética
  • Tecnología lentiviral
  • Reprogramación celular
  • Cultivo celular primario: leucemias
  • Bioquímica y biología molecular
  • Experimentación animal con ratones inmunodeficientes: transplante intrahepático, intravenoso e intrafemoral

AGENCIAS FINANCIADORAS DE LOS PROYECTOS DEL GRUPO

  • Instituto de Salud Carlos III
  • Servicio Andaluz de Salud, Junta de Andalucía
  • Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía

SELECCIÓN DE PUBLICACIONES

Ayllón V*, Bueno C, Ramos-Mejía V, Navarro-Montero O, Real PJ, Romero T, García-León MJ, Toribio ML, Bigas A, Menéndez P*.The Notch ligand DLL4 specifically marks human hematoendothelial progenitors and regulates their hematopoietic fate. Leukemia. 2015; 29: 1741-1753

Toscano MG, Navarro-Montero O, Ayllon V, Ramos-Mejia V, Guerrero-Carreno X, Bueno C, Romero T, Lamolda M, Cobo M, Martin F, Menendez P, Real PJ*.SCL/TAL1-mediated transcriptional network enhances megakaryocytic specification of human embryonic stem cells. Mol Therapy. 2015; 1: 158-170

 Ramos-Mejía V*, Navarro-Montero O, Ayllón V, Bueno C, Romero T, Real PJ, Menendez P*. HOXA9 promotes hematopoietic commitment of human embryonic stem cells. Blood. 2014; 124: 3065-3075            

Montes R, Ayllón V, Prieto C, Bursen A, Prelle C, Romero-Moya D, Real PJ, Montero-Navarro O, Chillón C, Marschalek R, Bueno C, Menendez P*. Ligand-independent FLT3 activation does not cooperate with MLL-AF4 to immortalize/transform cord blood CD34+ cells. Leukemia. 2014; 28: 666-674

Real PJ*, Navarro-Montero O, Ramos-Mejia V, Ayllón V, Bueno C, Menendez P*. The role of RUNX1 isoforms in hematopoietic commitment of human pluripotent stem cells. Blood. 2013; 121: 5250-5252

Navarro-Montero O, Romero-Moya D, Montes R, Ramos-Mejía V, Bueno C, Real PJ, Menendez P. Intrahepatic transplantation of cord blood CD34+ cells into newborn NOD/SCID-IL2Rγ(null) mice allows efficient multi-organ and multi-lineage hematopoietic engraftment without accessory cells. Clin Immunol. 2012 Nov;145(2):89-91.           

 Ramos-Mejía V*, Montes R, Bueno C, Ayllón V, Real PJ, Rodríguez R, Menendez P*.Residual Expression of the Reprogramming Factors Prevents Differentiation of iPSC Generated fro4m Human Fibroblasts and Cord Blood CD34+ Progenitors. PLoS One. 2012: e35824

 Ramos-Mejia V, Fraga MF, Menendez P. iPSCs from cancer cells: challenges and opportunities. Trends Mol Med. 2012 May;18(5):245-7.           

 Real PJ*, Ligero G, Ayllón V, Ramos-Mejia V, Bueno C, Gutierrez-Aranda I, Navarro-Montero O, Lako M, Menendez P*. SCL/TAL1 Regulates Hematopoietic Specification From Human Embryonic Stem Cells. Molecular Therapy. 2012; 20: 1443-53

Ramos-Mejia V, Bueno C, Roldan M, Sanchez L, Ligero G, Menendez P, Martin M. The adaptation of human embryonic stem cells to different feeder-free culture conditions is accompanied by a mitochondrial response. Stem Cells Dev. 2012 May 1;21(7):1145-55.

PATENTES DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN

1) INVENTORES/AS:       Pedro J Real; Miguel García; Pablo Menéndez; Francisco Martin; Oscar

Navarro; Verónica Ayllón; Verónica Ramos-Mejía; Marién Cobo; Clara Bueno; Tamara Romero

TÍTULO:               MÉTODO DE OBTENCIÓN DE MEGACARIOCITOS Y PLAQUETAS.

Nº DE SOLICITUD:           P201331568                                                        

FECHA DE PRIORIDAD: 24/10/2013

ENTIDAD TITULAR: FUNDACION PUBLICA ANDALUZA PROGRESO Y SALUD

 

2) INVENTORES/AS: Pablo Menéndez; Mario Delgado; René Rodríguez; Ruth Rubio; Gertrudis

Ligero; Laura Sánchez; Iván Gutiérrez-Aranda; Verónica Ramos-Mejia; Clara Bueno

TÍTULO:  PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE MESENQUIMALES PARA USO BIOMÉDICO

Nº DE SOLICITUD: P201030645                                                  

FECHA DE PRIORIDAD: 30/04/2010

ENTIDAD TITULAR: FUNDACION PUBLICA ANDALUZA PROGRESO Y SALUD

 

3) INVENTORES/AS: Pablo Menéndez; Verónica Ramos-Mejía; Clara Bueno; Pedro J Real; Gertrudis Ligero; Laura Sánchez; Iván Gutiérrez-Aranda

TÍTULO: USO DE UN MEDIO DE CULTIVO CONDICIONADO POR CÉLULAS MADRE MESENQUIMALES PARA LA DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES HUMANAS

Nº DE SOLICITUD: P0201030512

FECHA DE PRIORIDAD: 08/04/2010

ENTIDAD TITULAR: FUNDACION PUBLICA ANDALUZA PROGRESO Y SALUD