Grupos de Investigación

DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE NANOMEDICAMENTOS (DEVANA)

Integrantes del grupo:

• Nombre y Apellidos: María Victoria Lozano Lopez
Categoría: Titular de Universidad
Email:  mvictoria.lozano@uclm.es
ORCID: 0000-0001-7774-732X; Scopus ID: 25028123000
• Nombre y Apellidos: Maria Francisca Galindo Anaya
Categoría: Titular de Universidad
Email: maria.galindo@uclm.es
ORCID: 0000-0002-7789-7341; Scopus ID: 55971677900
• Nombre y Apellidos: Manuel J. Santander Ortega
Categoría: Titular de Universidad
Email: manuel.santander@uclm.es
ORCID: 0000-0002-7339-5002; Scopus ID: 14519630700
• Nombre y Apellidos: Joaquín González Fuentes
Categoría: Contratado Doctor Interino
Email: joaquin.gfuentes@uclm.es
ORCID: 0000-0001-8240-4348; Scopus ID: 55983920100

• Línea 1: Desarrollo de estrategias basadas en nanotecnología dirigidas a la barrera intestinal.
  La vía oral es la principal vía de administración de medicamentos; no obstante, las limitaciones biofarmacéuticas de algunos fármacos dificultan la utilización de esta vía para el desarrollo de nuevas terapias. La incorporación de los fármacos en nanosistemas puede asegurar la estabilidad de las moléculas, mejorar su solubilidad o promover los procesos de absorción a través de la barrera intestinal, ofreciendo nuevas oportunidades terapéuticas para moléculas activas en fase de desarrollo o para fármacos ya utilizados en la clínica y que requieren ser administrados por vías más invasivas como la vía parenteral.
  
• Línea 2: Caracterización de la interacción de los nanomedicamentos con las barreras biológicas.
  La interacción de los nanomedicamentos con las barreras biológicas está definida por su tamaño nanométrico y composición superficial, así como por la complejidad biológica de las barreras del organismo; es por ello que las características de los nanosistemas determinan su interacción biológica y su eficacia como transportadores de fármacos. La caracterización de estos procesos de interacción material-barrera biológica, mediante técnicas de dispersión de luz o particle tracking, resulta esencial para la adecuada selección de los nanosistemas desarrollados. 
  
• Línea 3: Desarrollo de nuevos nanomedicamentos para el tratamiento de la colitis ulcerosa.
  La colitis ulcerosa es una enfermedad crónica del tracto gastrointestinal que compromete la calidad de vida de los pacientes. Las limitaciones de la terapia de la colitis ulcerosa, en relación a la falta de eficacia y efectos secundarios, requieren el desarrollo de nuevos medicamentos más eficaces y seguros. En este sentido, los nanomedicamentos pueden dar lugar a nuevas terapias que mejoren el tratamiento de estos pacientes protegiendo al fármaco de su degradación, facilitando la interacción con las barreras biológicas o favoreciendo la liberación de las moléculas activas en las células diana.
  
   

ESTUDIOS INTEGRADOS DE LOS CIRCUITOS Y RESPUESTAS BIOLÓGICAS-BIOFORCE

Integrantes del grupo:

• María del Mar Arroyo Jiménez
Categoría CATEDRÁTICA DE UNIVERSIDAD
Correo Mariamar.Arroyo@uclm.es
ORCID http://orcid.org/0000-0002-8390-5352
• Ricardo Insausti Serrano
Categoría CATEDRÁTICO DE UNIVERSIDAD
Correo Ricardo.Insausti@uclm.es
ORCID http://orcid.org/0000-0001-6610-5882
• María del Pilar Marcos Rabal
Categoría PROF. TITULAR DE UNIVERSIDAD
Correo Pilar.Marcos@uclm.es
ORCID http://orcid.org/0000-0001-6303-1654
• Ana María Insausti Serrano
Categoría PROF. TITULAR DE UNIVERSIDAD 
Correo ana.insausti@unavarra.es
ORCID          https://orcid.org/0000-0002-4707-8046
• Javier Monton Echeverría
Categoría PROFESOR ASOCIADO
Correo Javier.Monton@uclm.es
ORCID http://orcid.org/0000-0001-5730-8637
• Mónica Muñoz López
Categoría PROF. TITULAR DE UNIVERSIDAD
Correo Monica.MunozLopez@uclm.es
ORCID http://orcid.org/0000-0002-5530-2394
• Noemí Villaseca González
Categoría PROFESORA AYUDANTE DOCTOR
Correo Noemi.VGonzalez@uclm.es
ORCID https://orcid.org/0000-0003-2542-9463
• Silvia Tapia González
Categoría PROFESORA AYUDANTE DOCTOR
Correo Silvia.Tapia@uclm.es
ORCID https://orcid.org/0000-0003-1616-386X

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

• Neuroanatomía del lóbulo temporal medial humano (LTM) mediante estudios post-mortem. Mediante la aplicación de criterios inmunohistoquímicos estamos interesados en determinar posibles cambios que tienen lugar en esta región a lo largo del envejecimiento fisiológico y patológico, centrándonos específicamente en enfermedades que cursan con deterioro cognitivo como la enfermedad de Alzheimer.
• Caracterización neurorradiologíca y neuropsicológica del deterioro cognitivo asociado a lesiones en el LTM humano en todas las edades, incluyendo el envejecimiento normal y patológico.
• Estudio de la anatomía comparada de las regiones homólogas del LTM en otras especies (primates no humanos y modelos murinos) en condiciones normales y de deterioro en aprendizaje. 

DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE NANOMEDICAMENTOS (DEVANA)

Integrantes del grupo:

• LUCÍA ISABEL CASTRO VÁZQUEZ                             
  Titular de Universidad
  luciaisabel.castro@uclm.es
  http://orcid.org/0000-0002-7703-9638  
• GEMMA BLÁZQUEZ ABELLÁN
  Contratada Doctora
  gemma.blazquez@uclm.es
  http://orcid.org/0000-0003-0153-2079
• JOSÉ ANTONIO CARBAJAL DE LARA                        
  Asociado
  josea.carbajal@uclm.es
  http://orcid.org/0000-0002-7488-4131
• LUIS ANTONIO MARTÍNEZ LÓPEZ                            
  Asociado
  luisa.martinez@uclm.es
  https://orcid.org/0000-0002-6351-2236
• ROSA MARÍA MARTÍNEZ GARCÍA                            
  Contratada Doctora
  rosamaria.martinez@uclm.es
  https://orcid.org/0000-0002-6351-2236

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

• Línea 1 Abordaje de la mejora cognitiva mediante estrategias nutricionales, atención farmacéutica y nivel de hidratación.
• Línea 2 Abordaje de problemas de salud pública como la obesidad, el riesgo cardiovascular, salud mental y otras patologías prevalentes, desde la perspectiva de la nutrición y la atención farmacéutica.
• Línea 3 Atención farmacéutica a pacientes referida al Seguimiento farmacoterapéutico; Adherencia; Indicación farmacéutica; Dispensación; Educación para la salud y Farmacovigilancia.
• Línea 4 Desarrollo de intervenciones dietéticas con compuestos biológicamente activos procedentes de alimentos, subproductos alimentarios y nutraceúticos.
• Línea 5 Estudio de marcadores y biomarcadores que relacionen el efecto beneficioso de una dieta saludable con el mejor estado de salud y la reducción del riesgo de enfermedad.
• Línea 6 Evaluación del estado nutricional (dieta, composición corporal, hematología y bioquímica clínica) y su impacto en la salud, así como en las distintas etapas fisiológicas de la vida: gestación, lactación, etapa infantil, adolescencia, adultez y edad avanzada.
• Línea 7 Promoción de hábitos alimentarios y estilo de vida saludables como estrategia de salud pública en diversos colectivos de población, así como en diferentes entornos.
  
   

VIROLOGÍA MOLECULAR

Integrantes del grupo:

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

• Línea 1. Estudio de la replicación de virus de la familia Flaviviridae, especialmente del género Flavivirus (Zika, Dengue, West Nile, Usutu, etc). 10.1016/j.antiviral.2010.04.009; 10.1371/journal.pone.0018515; 10.1016/j.antiviral.2014.04.009; 10.1128/AAC.01573-19; 10.1371/journal.ppat.1010210.
• Línea 2. Análisis de las interacciones de la polimerasa de virus RNA con otros factores de la célula hospedadora y cómo estos son necesarios para la síntesis de nuevos genomas virales. El objetivo es identificar factores celulares importantes en la replicación viral para su uso como posibles dianas farmacológicas, como puede ser el factor celular AKT/PKB. 10.1099/vir.0.039396-0; 10.1128/AAC.03019-15; 10.3389/fmicb.2021.754664; 10.3390/v13050896.
• Línea 3. Estudio de la actividad antiviral de moléculas de nueva síntesis y reposicionamiento de fármacos ya conocidos. Esta línea se realiza en colaboración con otros grupos de investigación de la facultad de Farmacia especializados en la síntesis de nuevas moléculas con potencial actividad antiviral. También se estudian fármacos en estudio para otras enfermedades (cáncer) con actividad antiviral, como la eeyarestatin I. 10.1016/j.antiviral.2022.105416.

SISTEMAS INTELIGENTES Y MINERÍA DE DATOS: SIMD

Integrantes del grupo:

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

• Computación evolutiva/metaheurística.
• Minería de datos/aprendizaje automático.
• Modelos gráficos probabilísticos/Redes Bayesianas.
• Procesamiento del lenguaje natural.
• Robótica Móvil (robots autónomos)
• Sistemas inteligentes.

QUÍMICA ORGÁNICA FARMACÉUTICA

Integrantes del grupo:

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes: 

• Línea 1. Emisión inducida por agregación (AIE).

  Realizando modificaciones controladas en las estructuras de los compuestos de interés, es posible modular sus propiedades fluorescentes tanto en disolución como en estado sólido o en agregados supramoleculares. En estos últimos casos, la intensidad de fluorescencia puede experimentar un notable incremento con respecto a la disolución, dando lugar al efecto AIE que puede ser empleado para el desarrollo de sensores y sistemas de liberación selectiva de fármacos.

• Línea 2. Sensores fluorescentes biocompatibles.

  Síntesis de moléculas conjugadas solubles en agua y no tóxicas como plataformas para la incorporación de estructuras bioactivas. Estos sistemas modifican su respuesta fluorescente en presencia de microestímulos provocados por un proceso patológico.

   

• Línea 3. Pseudodendrímeros anfifílicos para liberación de fármacos.

  El autoensamblaje de moléculas anfifílicas conduce a la formación de micelas capaces de almacenar fármacos lipofílicos. La liberación de dichos fármacos puede controlarse a través de la cuidadosa modificación de las moléculas que forman la micela, haciéndolas sensibles a estímulos externos causados por la patología y que causen la disgregación de la micela en sí.

   

• Línea 4. Nuevos compuestos antibacterianos.

  La estructura rígida conjugada de ciertos compuestos fluorescentes se puede modificar con grupos funcionales catiónicos o aniónicos capaces de inhibir la formación de biofilms o el crecimiento fúngico, todo ello posibilitado por la instalación altamente controlada de dichos grupos funcionales durante la síntesis.

   

• Línea 5. Minería de datos en síntesis orgánica.

Desarrollo de estrategias de minería de datos para su uso aplicado en un laboratorio de Química Orgánica, empleando algoritmos de aprendizaje automático para extraer, predecir y decidir las condiciones óptimas reales para llevar a cabo una reacción química concreta.

Grupo de Teledetección y SIG (TySIG)

Integrantes del grupo:

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

• Agricultura de precisión basada en la secuencia temporal de imágenes tanto de satélite como aeroportada para el uso eficiente de los nutrientes, herbicidas, agua y energía
• Aplicación de las tecnologías de Teledetección y SIG a la gestión de los recursos hídricos. Gestión sostenible de los recursos agrícolas de regiones semiáridas, basándose en un buen conocimiento de los recursos hídricos que se disponen.
• Caracterización radiométrica para aplicaciones en arqueología. Cartografiado tridimensional para aplicaciones en los campos de análisis de la vegetación, arqueología y patrimonio cultural.
• Cuantificación de las extracciones de aguas subterráneas mediante Teledetección.
• Desarrollo de herramientas de gestión de recursos hídricos.
• Desarrollo de proyectos cartográficos destinados a la obtención de información cartográfica básica de referencia del territorio. Realizando servicios cartográficos, principalmente de ámbito autonómico, para obtener coberturas continuas y homogéneas de cartografía ráster o vectorial.
• Desarrollo de software en teledetección.
• Desarrollo de software propio destinado a la automatización de determinadas tareas de análisis. - Aplicaciones webSIG, o sistemas de información geográfica en línea.
• Desarrollo y aplicación de los Sistemas de Información Geográfica. Los SIG para un mejor conocimiento del territorio y su modelización.
• Diseño, desarrollo, actualización y mantenimiento de Sistemas de Información Geográfica específicos para el tratamiento de temas y áreas geográficas diversos.
• Estimación de la temperatura de superficie (LST). Análisis multiescala.
• Estimar la acumulación de biomasa y cosecha y las necesidades de nitrógeno así como su variabilidad espacial y temporal, mediante la integración de datos remotos.
• Estudio y modelización hidrológica (tanto superficial como subterránea): dinámica de acuíferos, estimación de recarga, escorrentía, distribución espacial de la precipitación, estudios de avenidas y erosión de suelos, etc.
• Evapotranspiración y Estrés Hídrico de cultivos y vegetación natural. Modelos de balance de agua y balance de energía basados en secuencias temporales de imágenes. Mapas de cultivos con atención especial a identificación de cultivos regados. Cálculo de flujos de agua y energía mediante teledetección.
• Inventario y gestión de recursos naturales y cultivos, con el fin de contribuir a un desarrollo sostenible del medio rural.
• Modelización y medida del balance energético en superficie.
• Procesado de imágenes hiperespectrales: geolocalización en muy alta resolución espacial y calibrado radiométrico. Eliminación efectos atmosféricos.
• Radiometría de campo. Micrometeorología para validación y contrastación de modelos de flujos de vapor de agua y CO2.
• Teledetección próxima y Fotogrametría de rango cercano. Convergencia entre fotogrametría y teledetección en la muy alta resolución espacial espectral y térmica.

Unidad NanoDrug

Integrantes del grupo:

Las principales líneas de investigación desarrolladas son las siguientes:

1. La nanomedicina ha despertado muchas expectativas para mejorar el tratamiento del cáncer. Implica el uso de materiales nanométricos para el diagnóstico y la administración de fármacos. En el campo de la administración de fármacos, éstos se encapsulan en nanopartículas (NPs). El mecanismo de acción de estas nanopartículas se basa en el efecto de permeabilidad y retención mejoradas (EPR) para favorecer su administración en el lugar de interés mediante procesos de convección y difusión. El efecto EPR es un fenómeno heterogéneo inter e intra tumoralmente dependiente. No obstante, aquellas NPs que circulen el tiempo suficiente en el torrente sanguíneo serán internalizadas en las células tumorales por endocitosis, de modo que los endosomas acoplados a los lisosomas escindirán las NPs para liberar el agente terapéutico libre en el citoplasma. En este sentido, todavía hay margen para mejorar la administración intracelular controlada de estos compuestos. Por ejemplo, algunas estrategias se basan en la focalización activa, que depende de la unión ligando-receptor para mejorar la acumulación de los nanodispositivos en los sitios diana. Por otra parte, otros estudios han indicado que escapar de la vía endocítica podría mejorar la administración de la terapéutica. En la actualidad, los sistemas de administración de fármacos basados en la nanotecnología pueden formularse a partir de materiales blandos (NPs orgánicas) o duros (NPs inorgánicas). Los nanodispositivos para la administración de fármacos constan de un material central o matriz, una carga terapéutica y, en algunos casos, modificaciones de la superficie. El desarrollo de una amplia gama de NPs capaces de ajustarse al tamaño, la composición y la funcionalidad ha proporcionado un importante recurso para la nanomedicina.
2. Biosensores. Las sondas de tiempo de vida de la fluorescencia ofrecen grandes ventajas sobre las sondas fluorescentes convencionales, en las que la respuesta a un estímulo está correlacionada con la intensidad de la fluorescencia emitida por la sonda. El tiempo de vida de la fluorescencia también es sensible a una gran variedad de estímulos (concentración del analito, pH, temperatura, viscosidad, presión, etc.) pero es independiente de la concentración de la sonda. Esto es de gran interés en el estudio de muestras complejas como células y tejidos. Estamos trabajando en el desarrollo de nanosondas basadas en puntos cuánticos funcionalizados con péptidos y aminoácidos para determinar el pH intracelular y mitocondrial, así como para monitorizar el efecto de fármacos y sustancias tóxicas sobre el estado celular utilizando un microscopio de fluorescencia de imágenes de vida útil (FLIM). También estamos interesados en el desarrollo de sondas de tiempo de vida de fluorescencia del estrés del retículo endoplásmico basadas en derivados de BODIPY. Algunos fluoróforos también pueden ser muy sensibles a la temperatura. También estamos estudiando el uso de sondas de fluorescencia como termómetros moleculares.
3. Interacciones fármaco-proteína. La espectroscopia de fluorescencia también puede utilizarse para estudiar las interacciones entre fármacos y proteínas, permitiendo determinar parámetros como la constante de afinidad, el número de sitios de unión y parámetros termodinámicos. Estamos especialmente interesados en estudiar las interacciones entre dianas terapéuticas de quinasas y fármacos antitumorales en distintas fases de la clínica. También estudiamos las interacciones de fármacos con la proteína transportadora HSA, con el fin de obtener información útil sobre la biodistribución y farmacocinética de estas sustancias.
4. Diseño de nuevos metaloides. Las terapias a base de platino, incluidos el carboplatino y el cisplatino, han sido el tratamiento estándar de quimioterapia en muchos tumores sólidos, como el cáncer de mama triple negativo y HER2 positivo. Los agentes de platino son altamente citotóxicos e inespecíficos, por lo que pueden producir graves efectos secundarios no deseados. Además, algunos tumores expresan una resistencia inherente a estos agentes y otros adquieren una resistencia secundaria tras haber estado expuestos a estos agentes durante un periodo de tiempo. En este contexto, se necesitan otros compuestos metálicos con mejores propiedades biológicas y farmacológicas. Los rutenios han surgido como una nueva y prometedora familia de agentes anticancerígenos. La terapia basada en el rutenio podría superar la resistencia al platino y mejorar la estrecha ventana terapéutica de "la familia de agentes del platino". Además, se ha demostrado que los compuestos de rutenio median su efecto biológico a través de una combinación de actividad antiproliferativa, acción antiangiogénica y una propiedad antimetastásica que puede mejorar claramente la acción de los actuales derivados del platino. Hasta la fecha, se han realizado varios ensayos clínicos con compuestos de rutenio. El NAMI-A fue el primer agente de rutenio que llegó a la fase clínica, dando lugar a grandes expectativas para esta nueva clase de fármacos anticancerígenos basados en metales. KP1019 y su sal sódica KP1339 fueron los siguientes compuestos evaluados. Los compuestos NAMI-A y KP se probaron en modelos animales demostrando su actividad. Los estudios de combinación de fase II de NAMI-A junto con gemcitabina contra el cáncer de pulmón informaron de una actividad clínica moderada que limitó su evaluación posterior. La investigación clínica de fase I de KP1019 en pacientes con tumores sólidos avanzados mostró una actividad antitumoral moderada. El compuesto de rutenio TLD1433 completó los ensayos clínicos de fase I para terapia fotodinámica intravesical en pacientes con un tumor de vejiga no músculo-invasivo y actualmente está reclutando pacientes en un estudio de fase II. Los compuestos organometálicos de rutenio, como RAPTA-C y RM175, se encuentran en estudios preclínicos avanzados. A este respecto, se ha notificado un número muy elevado de nuevos agentes organometálicos de rutenio como posibles candidatos a la traslación clínica. Se han descrito muchos ejemplos de cribado de compuestos mono-, di- y poli-nucleares de rutenio con ligandos auxiliares biológicamente inactivos y activos para dar complejos quirales y acirales mediante métodos biológicos avanzados para comprender su mecanismo de acción. En este sentido, la identificación de nuevas dianas con potencial farmacológico, la optimización de las que están actualmente en uso clínico, o el desarrollo de nuevos compuestos con mayor eficacia y un perfil de toxicidad más seguro, es el principal objetivo en este tema.
5. Plásticos muy duraderos, la mayoría de ellos son polímeros de tipo poliolefina derivados del petróleo. Hay que reconocer la contribución de estos materiales al desarrollo de la Sociedad, aunque su inercia química está provocando problemas medioambientales, causando daños a plantas, animales e incluso afecta a la salud humana. Los poliésteres, policarbonatos y sus copolímeros pueden utilizarse para una amplia variedad de aplicaciones debido a sus propiedades mecánicas, su degradación a productos benignos y su alta biocompatibilidad. Estos polímeros pueden considerarse una posible alternativa sostenible a los materiales basados en combustibles fósiles. La polimerización de apertura en anillo (ROP) de ésteres cíclicos o los procesos de copolimerización de apertura en anillo (ROCOP) resuelven estos inconvenientes. La ROP de ésteres cíclicos se ha estudiado ampliamente, y polímeros como la polilactida (PLA) y la policaprolactona (PCL) han encontrado numerosas aplicaciones. Sin embargo, el diseño de nuevos polímeros biodegradables con propiedades mejoradas mediante procesos de ROP está muy restringido por el número limitado de ésteres cíclicos disponibles comercialmente. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos procesos catalíticos que den lugar a un mayor número de poliésteres biodegradables con diferentes propiedades y con una biodegradación mejorada en entornos naturales se ha convertido en una necesidad actual. El uso de procesos de copolimerización de apertura en anillo de epóxidos y CO2 o anhídridos cíclicos, es la ruta más prometedora para producir un mayor número de materiales poliméricos sostenibles. De este modo, pueden satisfacerse nuevas necesidades de materiales bioderivados con una serie de propiedades demandadas por nuestra sociedad.