Proyecto_CONsIDER

Descripción:

Los desafíos de salud complejos requieren una investigación interdisciplinaria, que ha sido objeto de recurrentes acciones e iniciativas europeas y nacionales. El enfoque de “Una salud” consiste en tratar de responder a problemas complejos a través de la intersección de la salud humana, animal y ambiental. En este contexto, la medicina veterinaria se nutre del conocimiento desarrollado en medicina humana. Sin embargo, el beneficio también puede ser mutuo, los animales domésticos son excelentes modelos animales para el estudio de patologías humanas para que los resultados en estas especies puedan transferirse a la medicina humana.

Los avances tecnológicos en genómica, proteómica o metabolómica permiten la identificación de moléculas y genes involucrados en la patogénesis de algunas enfermedades e infecciones que pueden tener usos de diagnóstico o ser objetivos terapéuticos. Estas moléculas se pueden usar como biomarcadores, que se pueden clasificar según su aplicación, como biomarcadores de diagnóstico, estadificación de biomarcadores de enfermedad, biomarcadores de pronóstico de enfermedad y biomarcadores para controlar la respuesta clínica a una intervención. En los humanos, el diagnóstico temprano de enfermedades puede salvar vidas porque permite tratar al paciente en etapas tempranas, cuando el daño patológico es menor y, en enfermedades como el cáncer, cuando la enfermedad no se ha propagado por el cuerpo. En medicina veterinaria, los biomarcadores tempranos pueden facilitar el saneamiento del ganado, mejorar la producción y el bienestar animal y, en el caso de las zoonosis, la seguridad alimentaria y la salud humana.

Las tecnologías de alto rendimiento permiten investigar una molécula que podría servir como un biomarcador desde su secuencia dentro del genoma hasta su presencia en los tejidos. La genómica, incluida la secuenciación dirigida del genoma junto con la secuencia de ARN-seq utilizando técnicas de próxima generación, cubre la determinación de la secuencia de ácido nucleico y la expresión génica en condiciones patológicas. Además, la proteómica podría ayudar a corroborar si alguna aberración del genoma o modificación post-transcripcional afecta la función de la proteína. Por último, la metabolómica daría la imagen final de la enfermedad mostrando el desequilibrio de las moléculas efectoras.

El grupo UNIZAR tiene una amplia experiencia en patología animal e investigación de biomarcadores en enfermedades neurodegenerativas y otras enfermedades utilizando herramientas genómicas. Por otro lado, el grupo UPPA está constituido por investigadores expertos en Proteómica. Estos dos equipos comenzaron su colaboración hace unos meses participando juntos en la última convocatoria de “Fonds commun Nouvelle-Aquitaine / Aragon” con un tema específico, para determinar los biomarcadores de adenocarcinoma ovino, como modelo para la enfermedad humana. Este proyecto piloto constituiría el punto de partida de un consorcio más amplio para el descubrimiento de biomarcadores de salud.

Unir enfoques genómicos y proteómicos facilita la búsqueda de biomarcadores. En este proyecto, proponemos combinar la experiencia de estos dos socios para la identificación de biomarcadores relacionados con la salud humana y animal. Los proyectos de investigación futuros, independientemente de la enfermedad objetivo, consistirán en el uso de la técnica RNAseq, realizada por investigadores de UNIZAR, para determinar los perfiles de expresión de genes codificadores y ARN no codificantes en los tejidos de pacientes y controles.

Posteriormente, la combinación de enfoques y técnicas de proteómica, péptido y biomarcador (no dirigido) desarrollados por el equipo de UPPA también identificará los llamados biomarcadores o factores de respuesta (proteínas de expresión modificadas) en los tejidos objetivo. Los resultados genómicos (UNIZAR) se utilizarán como soporte para delimitar el tamaño molecular de las proteínas a estudiar (UPPA) y facilitar el procesamiento de los datos.

Uno de los objetivos de la red inicial era incluir expertos en bioinformática para ayudar en el análisis de datos. Las técnicas de secuenciación de próxima generación exigen un gran análisis computacional de los datos sin procesar derivados de los secuenciadores. Además, RNA-seq también necesita un análisis bioestadístico adicional para determinar la expresión diferencial de genes en situaciones patológicas con respecto a los estados de control. Los datos tienen que encajar en modelos lineales. Estos pasos bioinformáticos comprenden la comparación de las secuencias con diferentes bases de datos biológicas como KEGG o GO.

Los resultados deben traducirse a la práctica. La identificación de biomarcadores debe incluir pasos de validación cruzada para confirmar el modelo obtenido por bioinformática. En este paso, la cooperación con médicos en hospitales tanto humanos como veterinarios es indispensable para aumentar el número de sujetos de estudio para evaluar la potencialidad de los biomarcadores.

Software Grupo V Company (SGV) como miembro del consorcio desarrollará una aplicación web para facilitar la comunicación. Tendrá una parte abierta para mostrar los resultados principales y una parte de contraseña de usuario solo para los miembros del consorcio. La arquitectura de la aplicación se basará en la estructura modelo-vista-controlador que permitirá extenderla a medida que se presenten las necesidades. Inicialmente se planifica solo para mejorar la comunicación entre los grupos, pero se adaptará para incluir módulos de análisis bioinformático y presentación de los principales resultados obtenidos de cada grupo.