Memorias de investigación
Proyecto de I+D+i:
Desarrollo, caracterización y aplicaciones de aptámeros como nuevas herramientas biotecnológicas para la detección de virus y la terapia antiviral
Año:2019

Áreas de investigación
  • Inteligencia artificial (redes neuronales, lógica borrosa, sistemas expertos, etc)

Datos
Descripción
Este proyecto busca desarrollar, caracterizar y optimizar aptámeros específicos frente a dianas moleculares del virus de la hepatitis C (VHC), el virus de la hepatitis B (VHB) y el virus de la inmunodeficiencia humana de tipo 1 (VIH-1), aplicables como nuevas herramientas biotecnológicas en virología. Se utilizarán como sondas de bio-reconocimiento en biosensores basados en aptámeros (aptasensores) para el diagnóstico viral, entre ellos los que utilizan grafeno modificado químicamente y los electroquímicos de flujo lateral. En paralelo, su potencial terapéutico se evaluará en sistemas de cultivo celular. Además, se utilizará una metodología nanotecnológica, la microscopía de fuerza atómica (AFM), para caracterizar la estructura nativa de los dominios funcionales de ARN genómico del VHC y sus interacciones ARN-ARN o ARN-proteína, así como para evaluar el rendimiento de las superficies de los aptasensores. Para llevar a cabo este proyecto interdisciplinar profundizaremos en el trabajo previo del grupo de investigación del IP, en estrecha colaboración con otros grupos. Se persiguen cuatro objetivos específicos y complementarios entre sí. El Objetivo 1 busca seleccionar in vitro y caracterizar aptámeros de ARN y ADN específicos de péptidos correspondientes a regiones variables de la proteína core del VHC. Los aptámeros anti-HCVcore de alta afinidad desarrollados en este proyecto, junto con los obtenidos previamente por el grupo de investigación solicitante (en el proyecto BIO2016-79618-R), se utilizarán en ensayos de tipo sándwich para detectar específicamente VHCcore de los genotipos 1 a 4. También se probarán como sondas en aptasensores basados en grafeno y electroquímicos. Además, su eficiencia antiviral se analizará en sistemas de cultivo celular, continuando los resultados preliminares ya obtenidos. El Objetivo 2 tiene como objetivo desarrollar y caracterizar aptámeros de ARN y ADN específicos frente a dos proteínas relevantes del VHB y péptidos derivados de ellas: la proteína core (HBcAg) y la proteína X (HBx). Los aptámeros anti-HBcAg de alta afinidad se utilizarán para desarrollar aptasensores basados en grafeno y electroquímicos. Además, se realizarán experimentos preliminares para probar los mejores aptámeros anti-HBx como moléculas antivirales en sistemas de cultivo celular. El Objetivo 3 persigue la caracterización estructural/funcional de los aptámeros de ADN específicos de la región 5'UTR del genoma del VIH-1, que se están obteniendo en el proyecto BIO2016-79618-R, y su comparación con los de ARN (incluido el aptámero de 16 nt y altamente inhibitorio RNApt16) previamente obtenidos. La estructura 3D de RNApt16 y otros "aptámeros mínimos" será analizada en solución mediante Resonancia Magnética Nuclear (RMN) en el laboratorio de uno de nuestros colaboradores. Paralelamente, los aptámeros anti-VIH-1-5'UTR de alta afinidad se ensayarán como inhibidores de la producción de VIH-1 en cultivo celular, individualmente y combinados con dendrímeros catiónicos. Por último, el Objetivo 4 busca caracterizar la estructura nativa de ciertos dominios funcionales del ARN genómico del VHC (aislados y en complejos ARN-ARN o ARN-proteína), utilizando AFM en combinación con nuestro software recientemente desarrollado para el análisis y agrupamiento morfológico en imágenes AFM. Esta técnica también se utilizará para caracterizar la estructura y la funcionalidad de las superficies biosensoras desarrolladas en los Objetivos 1 y 2.
Internacional
No
Tipo de proyecto
Proyectos y convenios en convocatorias públicas competitivas
Entidad financiadora
Ministerio de Ciencia, innovación y Universidades
Nacionalidad Entidad
ESPAÑA
Tamaño de la entidad
Desconocido
Fecha concesión
24/07/2020

Esta actividad pertenece a memorias de investigación

Participantes
  • Participante: Maria Soledad Delgado Sanz UPM
  • Director: Carlos Briones CSIC (Centro de Astrobiología)
  • Participante: David Tabernero Caellas CIBER ENFERMEDADES HEPATICAS Y DIGESTIVAS (CIBEREHD)
  • Participante: Marina Postigo Cacho CSIC (Centro de Astrobiología)
  • Participante: María Fernandez Algar CSIC (Centro de Astrobiología)
  • Participante: Miguel Moreno Molina CSIC (centro de Astrobiología)
  • Participante: Beatriz Torres Vazquez CSIC (Centro de Astrobiología)

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  • Creador: Departamento: Sistemas Informáticos