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Células madre y cáncer Anna Bigas

Nuestro grupo de investigación tiene como objetivo principal descifrar los mecanismos moleculares que regulan la generación y mantenimiento de las células madre, y su diferenciación hasta células maduras funcionales. Dentro de este objetivo general, estamos particularmente interesados en el estudio aquellas vías de señalización que de una forma u otra participan en el control de los procesos tumorales. Para ello hemos creado el Grupo de Investigación en Células Madre y Cáncer, el cual integra dos equipos de investigación, dirigidos por los doctores Anna Bigas y Lluís Espinosa. Este grupo se creó hace ya más de una década, y es gracias a la unión de nuestros esfuerzos que hemos conseguido alcanzar objetivos científicos del mas alto nivel en el campo de las ciencias biomédicas, así como contribuido a la formación de nuevos investigadores, algunos de los cuales se encuentran actualmente trabajando en distintos centros nacionales e internacionales.

En los últimos años, hemos desarrollado distintos métodos experimentales para conseguir abordar a todos los niveles problemas biomédicos específicos. De hecho, el tipo de aproximación experimental que emplea nuestro grupo abarca desde la investigación mas bioquímica en el laboratorio, pasando por el análisis de modelo animales que reproduzcan las patologías de interés y nos permitan confirmar nuestros hallazgos moleculares, para llegar al estudio de las posibles aplicaciones terapéuticas de nuestros descubrimientos mediante el análisis de muestras de pacientes. En este sentido hemos dedicado especiales esfuerzos en entender cómo funcionan las células madre hematopoyéticas e intestinales, como herramienta para entender los mecanismos que regulan algunos procesos tumorales como la leucémia o el cancer de colón.

Entre los mecanismos bioquímicos que controlan tanto la progresión tumoral, como la homeostasis de las células madre normales, destacan aquellos que vienen regulados por las vías de señalización de Notch, Wnt y NFkB. Su estudio en los tejidos hematopoyético, intestinal y epidérmico nos ha llevado además a la identificación de interacciones entre varias de estas vías, las cuales han resultado ser cruciales para entender la homeostasis tisular.

Actualmente, el grupo de la Dra. Anna Bigas trabaja en varios proyectos que abordan diferentes aspectos de la función de Notch en células madre hematopoyéticas normales así como en células iniciadoras de leucemias (Leukemia Initiating Cells).  El trabajo dirigido por el Dr. Lluís Espinosa está centrado pricipalmente en estudiar como NFkB y Notch se co-regulan en distintos sistemas normales y tumorales y cual es la contribución de esta regulación cruzada a la génesis y progresión tumoral.

Generación y mantenimiento de células madre hematopoyéticas e intestinales

Mediante distintas cepas de ratones mutantes para la vía de Notch estudiamos su papel en la generación y el mantenimiento de células madre hematopoyéticas tanto en el embrión como en el ratón adulto. Con esta estrategia hemos demostrado que las vías de Notch y de Wnt/beta-catenina son ambas imprescindibles para la generación de células madre hematopoyéticas. En paralelo, hemos observado y demostrado que dichas vías de señalización actúan de manera sinérgica en el mantenimiento de las células intestinales.

Generación y autorrenovación de células de iniciación tumoral o leucémica

Pretendemos determinar que vías de señalización son importantes para la generación y mantenimiento de las células iniciadoras de leucemia (LIC) y las células madre tumorales. Para abordar este objetivo estamos desarrollando diferentes modelos experimentales tanto in vitro como in vivo. Además, estamos utilizando el análisis mediante secuenciación masiva para determinar aquellos cambios en la expresión génica (RNA-seq), en el control de la regulación transcripcional (Chip-Seq) y en la especificidad de complejos entre proteinas (espectrometria de masas) que puedan ayudarnos a definir estas poblaciones desde un punto de vista molecular y funcional. Nuestros estudios demuestran que las vías de Notch, Wnt o NFkB se activan mutuamente o secuencialmente en distintos procesos tumorales. Además, hemos detectado que algunos de los elementos de dichas vías se asocian fisicamente lo cual es relevante a nivel funcional.

Nuevas funciones de la vía de NFkB en la oncogénesis o leukemogénesis

En los últimos años hemos demostrado que distintos elementos reguladores de la vía de NFkB, ejercen funciones alternativas regulando la transcripción génica. Por ejemplo, nuestros trabajos han sido pioneros en la identificación de IKKa e IkBa como proteínas que se unen a la cromatina de genes específicos que no són dianas clásicas de NFkB, participando en su regulación transcripcional. Además, hemos demostrado que estas nuevas funciones nucleares de IKKa e IkBa son especialmente importantes en procesos tumorales como el cáncer colorectal y el carcinoma escamoso de piel. Profundizar en el estudio del papel de estas proteínas y su relevancia en el control de los procesos tumorales es uno de los objetivos principales del grupo.

Contacto

Coordinadora:
Anna Bigas

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