Martínez-Costas

Los reovirus aviares son virus fusogénicos que infectan y causan diferentes enfermedades en las aves. Son virus desnudos de replicación citoplasmática. Poseen un genoma compuesto por 10 segmentos de RNA de doble hebra (dsRNA), que está contenido dentro de un virión de 75 nm de diámetro. Nuestro grupo ha caracterizado durante años diversos aspectosde la biología molecular de los reovirus aviares y los mecanismos moleculares que regulan su interacción con la célula huésped (ver vídeo divulgativo).

Partiendo de los resultados obtenidos en esos estudios de investigación básica hemos desarrollado y patentado una plataforma tecnológica de etiquetado de proteínas que permite: (a) marcado de proteínas y su reubicación en inclusiones citoplásmicas esféricas; (b) detección de interacciones proteína-proteína en núcleo y citoplasma de células vivas; (c) producción in vivo de micro/nanopartículas que contienen cualquier proteína de interés, perfectamente plegadas y activas (en el caso de enzimas). La patente ha sido licenciada de modo no exclusivo para diferentes aplicaciones.

En la actualidad, nuestra investigación se centra en los siguientes objetivos:

Caracterización estructural y funcional de las proteínas virales

En nuestro laboratorio hemos identificado y caracterizado la actividad de muchas proteínas del reovirus aviar S1133. Además, y en colaboracion con el Dr. Mark van Raaij, intentamos determinar  la estructura de las proteínas del reovirus aviar.

Morfogénesis de los reovirus aviares e interacciones virus-célula

Hemos descrito que la proteína viral muNS es la responsable de la construcción de las factorías virales citoplasmáticas donde ocurre la replicación viral. Asimismo, hemos demostrado que las partículas virales se forman exclusivamente en las factorías virales, y nunca fuera de ellas. En estos momentos estamos ampliando estos estudios para determinar con precisión los mecanismos que controlan el reclutamiento selectivo de proteínas y segmentos genómicos a las factorías, para formar los virus de la progenie. Estos procesos los visualizamos en tiempo real mediante microscopía confocal de célula viva. 

Plataforma IC-Tagging:  Aplicaciones Biotecnológicas 

Hemos desarrollado un novedoso sistema de etiquetado de proteínas que permite la fabricación de Microesferas (1-4 micras, MS) o nanoesferas (400nm, NS) cargadas con proteínas de interés, incluyendo glicoproteínas, fabricadas en CUALQUIER sistema de expresión (mamíferos, baculovirus, bacterias).

• Las proteínas están correctamente plegadas dentro de las MS y NS, donde se producen interacciones cuaternarias y se permiten reacciones enzimáticas complejas. 
• Las proteínas de las MS son completamente funcionales y fáciles de purificar mediante métodos mecánicos sencillos debido a su tamaño y estabilidad.
• Esta tecnología es capaz de producir grandes cantidades de MS y NS (baculovirus / sistema de expresión de células de insectos Y/O bacterias).
• Las MS cargadas con las proteínas de interés pueden generarse en el núcleo, en el citoplasma o el retículo endoplasmático.  

1. Vacunación sin adyuvantes. Ratones vacunados con MS cargadas con epítopos del virus de la lengua azul (BTV) quedan protegidos con un 100% de eficacia frente a una dosis letal de BTV en ausencia de adyuvantes. Estos resultados se ampliaron con un segundo virus (AHSV) y en la actualidad estamos desarrollando varias vacunas adicionales, contra el virus de la fiebre del Valle del Rift (RVFV) y el SARS-Cov2 pandémico, en colaboración con el grupo de Javier Ortego (Grupo de inmunoprofilaxis de enfermedades virales transmitidas por vectores- CISA-INIA).

Por otra parte, estamos comprobando si, además de funcionar como vacunas contra enfermedades víricas, nuestras esferas funcionan también como vacunas contra el cáncer utilizando modelos animales.

2. Proteínas tóxicas y difíciles de expresar. Nuestro sistema es capaz de conseguir la producción de algunas proteínas de difícil expresión. Un ejemplo relevante de ello lo constituye la proteína IGRP, un auto-antígeno diabetogénico implicado en el desarrollo de diabetes tipo 1.

3. Enzimas inmobilizadas estabilizadas frente al calor o agentes desnaturalizantes. La actividad de la lacasa CotA, de Bacillus subtilis encapsulada en NS es capaz de resistir el efecto inhibidor de diversos agentes químicos y aguanta la incubación a temperaturas extremas (15 minutos a 95ºC, 30 a 90ºC). Además, gracias a la estabilización aportada por su encapsulación en NS, trabaja a rangos más amplios de pH que el enzima libre.

Trabajamos en el desarrollo de versiones estabilizadas de enzimas que puedan utilizarse tanto en industria, como en terapias de sustitución en casos de enfermedades metabólicas y que puedan suministrarse por diferentes rutas, incluida la oral.