Proyecto Precipita: “Plántale cara a las enfermedades respiratorias: Respira vida”

Laboratorio de Medicina Regenerativa para las Enfermedades Respiratorias del Departamento de Medicina Regenerativa del CIMA Universidad de Navarra

 

Plántale cara a las enfermedades respiratorias: Respira vida” es un proyecto de la plataforma de micromecenazgo Precipita de la Fundación española para la Ciencia y la Tecnología, FECYT.

 

¿Cuál es nuestro objetivo?

Las enfermedades respiratorias afectan a cientos de millones de personas representando la principal causa de muerte y discapacidad en el mundo.

Cada año mueren 4 millones de personas prematuramente por enfermedad respiratoria crónica y aún con todo, las medidas para la prevención, detección y tratamiento de estas patologías no han mejorado en los últimos años en la misma medida que las enfermedades cardiovasculares o el cáncer.

La mayoría de las enfermedades respiratorias no tienen cura y los tratamientos están encaminados a aliviar los síntomas, mejorar la calidad de vida y reducir el riesgo de muerte. Un problema importante es que se diagnostican muy tarde, cuando la enfermedad está establecida, disminuyendo así las posibilidades de curación. Por ello, tanto el desarrollo de métodos para la detección precoz como la búsqueda de tratamientos eficaces es fundamental.

La investigación en enfermedades respiratorias es la esperanza del presente y la promesa del futuro. La investigación ayuda a la prevención, detección y tratamiento de estas patologías. Conocer los mecanismos de daño implicados en el desarrollo de la enfermedad permite generar nuevas estrategias terapéuticas para revertir o limitar el proceso patológico. Además, estudiando los mecanismos que utiliza el pulmón para su regeneración podemos promover su reparación, integrando así estrategias para bloquear el progreso de la enfermedad, con terapias para la recuperación de tejido funcional.

En nuestro laboratorio estudiamos la inflamación, fibrosis y regeneración del pulmón para entender cómo enferma el pulmón e identificar terapias que bloqueen el progreso de la patología. Además, estudiamos cómo se comportan las células madre o progenitoras encargadas de regenerar el tejido dañado para desarrollar estrategias enfocadas en promover su reparación.

Nuestro objetivo principal consiste por tanto en identificar los mecanismos celulares y moleculares implicados en el desarrollo de las enfermedades respiratorias, principalmente asma, fibrosis pulmonar idiopática (FPI), enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), hipertensión pulmonar y COVID-19, para descubrir terapias eficaces. En particular, basándonos en nuestros resultados preliminares, proponemos:

  • Desarrollar una herramienta de detección precoz para las enfermedades respiratorias (FPI, EPOC, COVID-19 severo) basado en la presencia de hematopoyesis clonal (acumulación de mutaciones somáticas en células hematopoyéticas en individuos sanos) así como conocer su papel en el desarrollo de dichas enfermedades.
  • Evaluar la validez como terapia anti-fibrótica de nuevos mecanismos moleculares identificados en nuestro laboratorio utilizando modelos animales de fibrosis pulmonar.
  • Analizar los mecanismos moleculares implicados en metaplasia mucosa descubiertos en modelos animales, en la enfermedad humana (asma, EPOC).
  • Identificar nuevos mecanismos implicados en hipertensión pulmonar mediante el estudio de interacciones celulares relevantes.
  • Estudiar los mecanismos utilizados por las células madre de vías aéreas para mantener un ecosistema inmune funcional necesario para el inicio de la respuesta inmune.
  • Investigar la capacidad regenerativa de un tipo celular identificado en nuestro laboratorio con un posible papel relevante en la reparación del tejido post-daño.

Para ello utilizamos distintos modelos de daño in vivo que recapitulan los procesos patológicos de las enfermedades en estudio y modelos in vitro con células humanas aisladas de biopsia de pulmón por citometría de flujo, así como explantes de pulmón (Precision Cut Lung Slices) para testar posibles terapias frente a determinadas patologías. Mediante el uso de las últimas tecnologías de secuenciación e imagen disponibles, pretendemos cumplir nuestros objetivos.

 

Proyecto Precipita: Enfermedades Respiratorias
Grupo de investigación responsable del proyecto. Imagen: Precipita.

¿A quién beneficia este proyecto?

La investigación que llevamos a cabo en nuestro laboratorio beneficia directamente a los millones de personas afectadas por cualquiera de las enfermedades respiratorias que estudiamos (asma, fibrosis pulmonar idiopática, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, hipertensión pulmonar, COVID-19), a sus familiares y a todos nosotros porque todos estamos expuestos, de forma voluntaria o involuntaria, a sustancias tóxicas presentes en el aire que respiramos, incluyendo el humo del tabaco o la contaminación ambiental, y a microorganismos como el coronavirus SARS-CoV2, lo que nos hace vulnerables a desarrollar una enfermedad respiratoria en cualquier momento.

Indirectamente, nuestra investigación beneficia a los sistemas de salud, pues el impacto de las enfermedades respiratorias supone un gran coste y una inmensa carga asistencial tal y como ha quedado patente en la pandemia que vivimos con la saturación y sobrecarga de las UCIs en múltiples hospitales.

¿Quieres saber más?

250 millones de personas sufren enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y 3 millones mueren a causa de ella cada año, siendo la tercera causa de muerte en el mundo.

  • 334 millones de personas sufren asma, lo que la convierte en la enfermedad crónica más común de la infancia afectando al 14% de los niños en todo el mundo.
  • La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una enfermedad pulmonar intersticial que afecta a 3 millones de personas en el mundo y cuya media de supervivencia es 3-5 años post-diagnostico.
  • 25 millones de personas en el mundo viven con hipertensión pulmonar, una enfermedad pulmonar crónica progresiva debilitante que puede conducir a la muerte por insuficiencia cardiaca.
  • La infección por SARS-CoV2 ha afectado ya a 62 millones de personas y 1.4 millones han fallecido de COVID-19 en menos de un año.
  • El 91% de la población mundial vive en lugares donde la calidad del aire excede los límites indicados por la OMS. Esto influye significativamente en el desarrollo o empeoramiento de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el asma, la enfermedad pulmonar intersticial, la hipertensión pulmonar o las infecciones respiratorias agudas.

Para conocer más en detalle nuestra investigación, ver nuestras publicaciones y nuestros méritos, podéis visitar nuestra página web: www.hematolung.com.

Para obtener más información no solo de la investigación que llevamos a cabo nosotros sino conocer lo que hacen otros grupos de nuestro departamento o los servicios disponibles en nuestra institución, podéis visitar la página web del centro: www.cima.es.

 

¿Quién está detrás del proyecto?

La Dra. Ana Pardo-Saganta lidera el grupo de Medicina Regenerativa para las Enfermedades Respiratorias del Departamento de Medicina Regenerativa del CIMA Universidad de Navarra y su trayectoria se enmarca en el campo de la regeneración pulmonar y el estudio de células madre adultas de pulmón.

La Dra. Pardo-Saganta, Licenciada en Biología (Universidad de Navarra, 2003), y Doctora en Ciencias (Universidad de Navarra, 2008), cuenta con una amplia experiencia de más de 10 años en el estudio del pulmón, tanto de su homeostasis como de los mecanismos de daño y reparación. Durante su estancia postdoctoral (2009-2014) en el laboratorio del Dr. Rajagopal (MGH, Boston) descubrió un nuevo mecanismo de regulación celular esencial para el mantenimiento de la homeostasis tisular (Pardo-Saganta et al, Nature 2015). Descubrió también que la población de células madre de vías aéreas se segrega en dos subpoblaciones funcionales para llevar a cabo la regeneración del epitelio en respuesta a un daño, estableciendo un modelo revisado de la jerarquía de células epiteliales de vías aéreas tras daño (Pardo-Saganta et al, Cell Stem Cell 2015). Además, ha identificado un nuevo tipo celular del sistema inmune innato esencial para el inicio de la respuesta inmune en asma (manuscrito en preparación), así como nuevos mecanismos celulares y moleculares implicados en metaplasia mucosa, proceso patológico que se observa en asma y EPOC (Pardo-Saganta et al, AJRCMB 2013; manuscrito en preparación).

Muchos de estos descubrimientos suponen un cambio de paradigma, por lo que han sido publicados en revistas de alto impacto. En 2014 obtiene una posición como Investigadora Principal en MGH/Harvard Medical School (Boston) y en 2016 se incorpora a CIMA con un contrato Ramón y Cajal para iniciar la línea de investigación de medicina regenerativa en pulmón, nueva en el centro. Desde entonces, el grupo ha obtenido además de resultados muy prometedores en los distintos proyectos que llevan a cabo, otros méritos incluyendo la financiación de todos sus proyectos en convocatorias competitivas.

El grupo de investigación lo componen junto a la investigadora principal, una investigadora postdoctoral con experiencia en el campo de la fibrosis cardiaca, dos estudiantes predoctorales de cuarto año que llevan 3 años en el laboratorio y han adquirido los conocimientos y la experiencia necesaria para los estudios propuestos, una estudiante predoctoral del CICbiomagune de segundo año que está aprendiendo las técnicas para llevar a cabo su proyecto con los modelos disponibles en el laboratorio y estudiantes de máster de la universidad. Además, el laboratorio de la Dra. Pardo-Saganta ha establecido múltiples colaboraciones con grupos nacionales, europeos y de EEUU para llevar a cabo sus investigaciones.

 

Para más información sobre el proyecto puedes consultar: https://www.precipita.es/proyectos/Plantale-cara-a-las-enfermedades-respiratorias-Respira-vida

 

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