ÁREAS Y GRUPOS
BIOMEDICINA
ALIMENTACIÓN, CONTAMINACIÓN Y SALUD
NANOCIENCIA Y MATERIALES AVANZADOS
Áreas
Las enfermedades que ahora son las principales causas de muerte en el mundo desarrollado surgen de fallos en nuestras propias células. Encontrar una cura para remediarlas requiere una comprensión profunda de sus causas mediante el aporte de la genética, la biología celular, la química, la física, la computación y muchos otros campos. Estos campos se unen de manera interdisciplinar para abordar la resolución de estos problemas. El CICA reúne bajo esta área a investigadores/as con un objetivo común: aprender a traducir los resultados de la investigación básica en aplicaciones médicas. Esta área se organiza en torno a cinco desafíos de investigación, a saber, cáncer, enfermedades neuronales, envejecimiento, metabolismo e infección con el objetivo de descifrar por qué se desarrollan las enfermedades y hallar nuevas formas de diagnóstico, prevención y tratamiento. Las líneas estratégicas definidas para esta área son las siguientes:
Neurociencia
Neurorehabilitación no farmacológica en mayores y enfermos neuropsiquiátricos. Los efectos de la fisioterapia en las personas mayores y enfermedades neurodegenerativas. Alimentación y funcionamiento cognitivo. Sistemas de retroalimentación en la visión y la memoria de trabajo en modelos animales.
Enfermedades Infecciosas
Diagnóstico rápido de microorganismos multirresistentes. Búsqueda de las relaciones entre patologías y microbioma. Estudio de mecanismos de resistencia bacteriana.
Enfermedades Crónicas
Análisis de datos de interactómica de proteínas relacionadas con procesos cancerosos. Técnicas para validación de interactomas. Estudio de las alteraciones hormonales en la obesidad. Enfermedades de la hipófisis aspectos traslacionales. Insuficiencia renal crónica.
Medicina Regenerativa
Estudio de la artrosis en modelos humanos de células madre pluripotentes inducidas. Generación de líneas mesenquimales de pacientes con artrosis y donantes sanos/as. Identificación de fenotipos de Osteoartritis (OA) mediante aproximación de Big Data. Regeneración ósea personalizada. Estudio preclínico farmacodinámico y farmacocinético de la inyección intraarticular combinada de dos fármacos en un modelo de artrosis quirúrgica en rata. Ingeniería tisular. Mecanismos de inflamación en la destrucción articular. Procesos de estrés oxidativo en inflamación. Modelos humanos de artrosis de líneas mesenquimales y células madre pluripotentes inducidas.
Envejecimiento
Efecto de la edad en miRNAs proinflamatorios contenidos en vesículas extracelulares derivadas de células madre mesenquimales. Papel de la autofagia en el remodelado de la membrana peritoneal asociado a pacientes tratados/as con diálisis peritoneal. Efecto de una dieta antioxidante. Modelo animal de envejecimiento prematuro.
Dentro de un contexto de crisis sanitaria mundial, comprender las percepciones de las personas sobre su propia salud y saber comportarse para mantenerse sanas, se convierten en temas de gran interés. Los grupos de esta área, estudian cómo aspectos sobre la contaminación, una alimentación adecuada y la utilización de una producción primaria responsable, tienen una incidencia muy importante en la mejora de la salud humana. Estas son las líneas en donde se enfocan todos/as los/as investigadores/as de esta área:
Alimentación Funcional y Nutrición Saludable
Desarrollo y evaluación de nuevos alimentos funcionales. Agronomía marina sostenible. Técnicas moleculares en biología del suelo.
Producción Primaria Responsable (pesca, forestal, agricultura y acuicultura)
Evaluación de recursos ficológicos de interés industrial en las costas gallegas. Procesos fisicoquímicos de valorización de biomasa de origen marino. Genética de poblaciones y gestión de pesquerías. Genómica, proteómica y bioinformática: evolución de la expresión génica y de las rutas proteicas en crustáceos. Reutilización biotecnológica de residuos. Cultivos de cobertura, monitoreo y gestión de la tierra y medidas de conservación de la tierra y el agua. Agricultura de precisión. Uso y manejo del suelo: fertilidad del suelo y nutrición mineral. Fraccionamiento químico para el aprovechamiento de materiales lignocelulósicos; identificación y separación de compuestos bioactivos (pasteado, fraccionamiento, lignocelulosa, celulosa, lignina, pastas para disolver, organosolv, biorefinería).
Contaminación y Salud
Depuración de aguas residuales urbanas e industriales. Microbiología de aguas termales. Reducción de contaminantes en aguas. Metales pesados en suelos. Sostenibilidad de recursos hídricos: reducción de contaminantes orgánicos. Evaluación ambiental: efecto de actividades urbanas, industriales y agrícolas. Interacciones entre el medio ambiente y la salud humana. Gestión y aprovechamiento de recursos orgánicos. Depuración, gestión y recuperación de recursos de las aguas residuales. Eliminación de olores, COVs, y CIVs, mediante procesos físicos/químicos (fotorreactores, absorción, adsorción, principalmente). Eliminación de gases de efecto invernadero: CH4, CO2, NOX. Tratamiento del biogás: estudios de eliminación de H2S, siloxanos.
Las principales líneas de investigación se ocupan del diseño, preparación y caracterización de nanoestructuras, su evaluación biológica in vitro e in vivo, para ser utilizadas en el estudio de procesos biológicos y el desarrollo de herramientas biomédicas como plataformas de diagnóstico o multiterapéuticas. Para alcanzar estos materiales se estudian los procesos de síntesis, incluida la catálisis, tanto de moléculas pequeñas, estructuras supramoleculares o materiales nanométricos. Otro foco muy importante en esta área es la producción de polímeros mediante procesos sostenibles. Las líneas más importantes son las siguientes:
Nanotecnología
Soporte del análisis de la estructura electrónica por métodos computacionales. Química supramolecular y la caracterización de fármacos. Inserción de fármacos en soportes adecuados para su transporte.
Nuevos Materiales
Síntesis, aplicaciones de nanomateriales derivados de carbono: grafeno, nanotubos, nanofibras e híbridos. Evaluación de nuevos materiales para transporte de antitumorales. Sensores como biomarcadores de cáncer de moléculas pequeñas como herramienta para la detección temprana del cáncer. Materiales barocalóricos híbridos orgánico-inorgánico con aplicaciones en generación de energía fotovoltaica, dispositivos fotocrómicos, sensores multifuncionales. Desarrollo de compuestos y materiales multifuncionales con propiedades ópticas y magnéticas (sondas fluorescentes, interruptores moleculares, sistemas p dador-aceptor). Inserción de compuestos orgánicos en matrices de carbono. Producción de biopolímeros de ácidos grasos volátiles (AGV) a partir de residuos y aguas residuales industriales. Producción de biopolímeros (polihidroxialcanoatos, PHA) a partir de residuos y aguas residuales industriales. Nuevos materiales poliméricos para el desarrollo de nuevos antimicrobianos.
Métodos de Síntesis
Métodos catalíticos en síntesis. Síntesis de compuestos con propiedades termocrómicas y fotoluminiscentes. Síntesis de materiales barocalóricos. Desarrollo de procedimientos avanzados de oxidación, especialmente fotólisis directa y/o fotocatalizada. Síntesis verde de nanopartículas metálicas. Complejos de metales con aplicaciones biomédicas: síntesis, caracterización, estudio de su toxicidad y aplicación. Biología sintética.
Moléculas Bioactivas y de Diagnóstico
Estudio de la toxicidad in vitro de nuevos agentes de contraste. Análisis de la actividad in vivo de sondas luminiscentes. Identificación de nuevos metabolitos y nuevas dianas relacionadas con la interacción con la microbiota, para el tratamiento de cáncer, alteraciones cardiacas y patologías como el Alzheimer. Identificación y estudio del mecanismo de acción de nuevos agentes antitumorales contra nuevas dianas terapéuticas. Búsqueda de compuestos naturales como potenciales agentes regenerativos con aplicaciones en artrosis. Compuestos metálicos con interés en imagen biomédica. Desarrollo de una nueva generación de metalofármacos antineoplásicos. Búsqueda de biomarcadores genéticos mediante técnicas de proteómica para el diagnóstico, pronóstico y eficacia terapéutica. Búsqueda de antimicrobianos. Síntesis de compuestos bioactivos (productos naturales y fármacos).