OBJETIVOS ESTRATÉGICOS

• Estudios previos han demostrado que el control de la mecánica celular y la orientación del huso mitótico son esenciales para los órganos adultos y el desarrollo del cáncer. Abordaremos la respuesta mecánica de las células intestinales en el objetivo uno y la orientación del huso mitótico en el objetivo dos, lo que podría generar información clave para el tratamiento del CRC.
• En los últimos años, nuestro laboratorio ha desarrollado y patentado nuevos sistemas organotípicos tridimensionales (3D) en micropatrones para modelar la polaridad epitelial y la tubulogénesis de una manera robusta y sistemática. Nuestros proyectos utilizan estos sistemas de "órgano-en-un-chip" para cultivar organoides intestinales humanos en micropatrones. Aprovechamos este modelo organoide para analizar las propiedades bioquímicas y biomecánicas de los organoides epiteliales durante el desarrollo intestinal y abordar su impacto en el desarrollo y la progresión del cáncer.
• La absorción de proteínas en los recién nacidos depende de la digestión intracelular por los LRE en el íleon y es esencial durante las primeras etapas posnatales. Nuestro trabajo anterior caracterizó las propiedades básicas de estas células en la absorción de nutrientes y la nutrición (Herranz et al. en preparación). En los próximos años continuaremos profundizando nuestro conocimiento sobre estas células intestinales y su relación con la autofagia, el metabolismo celular y la comunicación paracelular, todos los cuales son esenciales para el desarrollo intestinal y la homeostasis, y sus afecciones relacionadas como el CRC.
• Exploraremos el uso de la alta capacidad de absorción de los LRE para facilitar la entrada de nanoportadores por vía oral. La administración oral de fármacos biológicos, incluidos péptidos, anticuerpos monoclonales y ácidos nucleicos, representa un mecanismo de administración de fármacos muy interesante, tanto por parte de los pacientes como de la industria. Esta propuesta proporcionará nuevos enfoques para la administración de fármacos biológicos a través de barreras biológicas como el tracto intestinal. Muchos laboratorios de todo el mundo se centran en mejorar la nanotecnología para diseñar nuevos nanoportadores para administrar estos fármacos biológicos. En cambio, nosotros estamos centrando en una estrategia completamente nueva e innovadora: mejorar la absorción de estos fármacos biológicos reprogramando los enterocitos adultos que imitan características de los LRE neonatales, con una alta absorción de proteínas.
• Desregulación del metabolismo de células inmunes, como las células T, parece clave para el desarrollo de enfermedades como el cáncer o autoinmunidad. A pesar del papel de los linfocitos B en estas enfermedades, poco se sabe de cómo su metabolismo se desregula en situaciones patológicas y más importante, cómo esta desregulación da lugar a la enfermedad. Nuestro objetivo es caracterizar el papel del metabolismo como regulador de la activación y diferenciación de las células B en condiciones fisiológicas normales, para luego entender su papel en la patología e indentificar nuevos biomarcadroes de la enfermedad y posibles dianas terapéuticas. Usaremos dos modelos de enfermedad diferentes, la enfermedad inflamatoria intestinal, y linfoma difuso de células B grandes. 

En resumen, esperamos que la combinación de estos modelos de intestino-en-un-chip con sistemas fisiológicos in vivo, ofrecerá nuevas formas de comprender la morfogénesis intestinal, los patrones, la homeostasis y su relación con las enfermedades humanas como el cáncer.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

• Caracterizar el papel de los enterocitos ricos en lisosomas (LRE) en las etapas iniciales de desarrollo, el metabolismo y el efecto en la homeostasis intestinal.
• Estrategia celular para mejorar la absorción de fármacos para el tratamiento del cáncer.
• Caracterizar el papel del inmunometabolismo de las células B en la respuesta inmune.
• Caracterizar el papel de smoothelin-like2 (smtnl2) en la reorganización del citoesqueleto, y en la progresión del carcinoma en los tejidos intestinales.