La UBU investiga en genómica con la Universidad de Warwick

La Universidad de Burgos ha establecido una relación estratégica en investigación genómica con la Universidad de Warwick del Reino Unido, que permitirá avanzar en las investigaciones sobre evolución humana y microbiología que desarrolla la UBU.

Los profesores David Rodríguez Lázaro, del área de Microbiología y José Miguel Carretero, del área de Paleontología de la Universidad de Burgos colaborarán en diferentes investigaciones con Mark Pallen, catedrático de genómica microbiana y Director de la Unidad de Microbiología e Infección en la Facultad de Medicina de Warwick, una eminencia a nivel internacional en la investigación sobre el genoma humano.

Sus estudios se centrarán en dos aspectos fundamentales: Por un lado, la caracterización integral de la fauna, flora y comunidad microbiana en muestras prehistóricas del yacimiento de la Sierra de Atapuerca -en colaboración directa con el Profesor José Miguel Carretero, del Laboratorio de Evolución Humana y David Rodríguez Lázaro. Y, por otro, la caracterización integral de la resistencia a antibióticos a lo largo de la cadena de producción de los alimentos, de la granja a la mesa, así como en el medio ambiente y en centros hospitalarios, en colaboración con David Rodríguez Lázaro.

Los trabajos científicos entre el área de microbiología de la Universidad de Burgos del profesor David Rodríguez Lázaro con el grupo de investigación del Reino Unido son de un alto valor añadido y permitirán a la UBU posicionarse a nivel internacional en el ámbito de la genómica microbiana, y facilitarán la implementación efectiva del equipamiento de última generación en secuenciación masiva, que ha adquirido recientemente la Universidad de Burgos en el Centro de Investigación en Biotecnología Alimentaria (CIBA).

La Universidad de Warwick se encuentra entre las mejores universidades británicas (ocupa el 6º puesto en el 2016 en las clasificaciones de los principales periódicos británicos: The Guardian y The Times), sólo por detrás de Universidades tan antiguas y prestigiosas como como Cambridge, Oxford, St. Andrews, Durham o el Imperial College. El Prof. Mark Pallen es actualmente catedrático de genómica microbiana y Coordinador de la División de Medicina translacional y de sistemas y Director de la Unidad de Microbiología e Infección en la Facultad de Medicina de dicha Universidad.

Las dos líneas de trabajo que estas universidades van a seguir son de especial interés, según señala el profesor Rodríguez Lázaro. Por un lado, “el conocimiento claro de cómo han evolucionado las comunidades microbianas asociadas a poblaciones de homínidos a través de las diferentes épocas prehistóricas hasta la actualidad permitirá entender la sociabilización e industrialización de las misma, así como otros aspectos sociológicos relacionados con diferentes actividades sociales en esas poblaciones. Asimismo, el estudio de lesiones patológicas en estructuras óseas humanas y de los animales asociados puede permitir entender la evolución que los distintos agentes infecciosos han sufrido a lo largo del tiempo hasta la actualidad. Finalmente, el estudio de los animales de abastos encontrados en las excavaciones de la Sierra de Atapuerca pueden aportar información muy valiosa sobre la evolución de dichos animales y su adaptación a la domesticación”. En este contexto, el profesor Pallen es una referencia internacional en el estudio de ADN antiguo tanto de microrganismos infecciosos como de la fauna y flora asociada a restos prehistóricos, habiendo publicado en revistas tan prestigiosas como New England Journal of Medicine, Science o Nature Communications. La colaboración de los grupos de investigación de la Universidad de Burgos con el profesor Pallen permitirá añadir una interesante nueva visión genómica al programa de investigación en evolución humana que actualmente se desarrolla en la UBU.

Investigación sobre la resistencia a los antibióticos

Por otro lado, ambas universidades investigarán el papel que juega la cadena de producción de alimentos de origen animal en la dispersión de la resistencia a distintos antibióticos en la población, así como el estado de esta situación en el ambiente hospitalario y la persistencia y propagación de las resistencias a antibióticos en el medio ambiente. Para ello una de las aproximaciones más novedosas es el empleo de técnicas genómicas y metagenómicas basadas en la secuenciación masiva que permitan caracterizar de una manera integral la situación en el medio ambiente y en cada una de las fases de la producción alimentaria hasta el consumidor final.

La aparición de resistencias a antibióticos es un problema muy serio en Salud Pública. Actualmente más de 700.000 personas fallecen anualmente a nivel mundial por infecciones producidas por microrganismos resistentes a antibióticos, y un informe publicado por la Organización Mundial de la Salud en el 2014 estima que ese número pueda aumentar hasta los 10 millones en el 2050, con unos costes superiores a los 100 billones de dólares (casi cien veces más que el PIB de España en el 2014) en el caso de no tomar medidas contra la emergencia y dispersión de estos microrganismos.

El equipo de investigación de Mark Pallen es puntero a nivel mundial. Ha jugado un papel relevante en la introducción de la genómica en el estudio de las enfermedades infecciosas. Pionero en la caracterización de distintos brotes epidémicos en hospitales mediante técnicas metagenómicas, este investigador británico ha definido un nuevo concepto denominado clinicogenomics: la explotación de los datos de secuencias genómicas con fines diagnósticos, terapéuticos y de salud pública.

Para instrumentar esta colaboración, durante la reciente estancia del profesor Pallen en la Universidad de Burgos, se ha definido una hoja de ruta, que se empezará a ejecutar a lo largo de la primavera con la preparación de distintas muestras y su análisis posterior tanto en la Universidad de Burgos como en la Universidad de Warwick. Asimismo, se prevé una estancia del profesor Rodríguez Lázaro en la Universidad de Warwick para el análisis de los primeros datos y el intercambio de varios estudiantes de doctorado entre ambas universidades con el propósito de continuar con este programa de investigación conjunto, de los cuales 2 serán estudiantes de doctorado de la Universidad de Burgos, que realizarán una estancia de 2-3 meses en el laboratorio del profesor Pallen.

Sobre el Profesor Mark Pallen

Mark Pallen comenzó su vida académica como microbiólogo médico, con formación en medicina (BA de MBBS Cambridge, MD Londres) y en investigación de laboratorio (doctorado en el laboratorio de Gordon Dougan en el Imperial College, durante la cual fue capitán del equipo ganador en el concurso de televisión de la BBC University Challenge). En la actualidad es catedrático de Genómica Microbiana de la Universidad de Warwick. Pallen dirige un programa de investigación que une la bioinformática y la investigación de laboratorio, con intereses de investigación que incluyen la secreción de proteínas bacterianas y la regulación de genes (en particular E. coli); la evolución de los dominios, las proteínas y los flagelos bacterianos; y patogenómica microbiana.

En los últimos años, ha dirigido su atención a la epidemiología genómica de patógenos bacterianos de los seres humanos y los animales, y ha abierto nuevos líneas en aplicaciones de la metagenómica, incluyendo la caracterización de comunidades microbianas complejas (en particular microbioma intestinal), la detección de patógenos en muestras históricas y contemporáneas (incluye la recuperación de un genoma de Brucella medieval) y los estudios en ADN antiguo de sedimentos sumergidos (que arrojan luz sobre la transición neolítica). La posición del prof. Pallen en este campo se evidencia por las publicaciones de investigación de alto nivel: autor en revistas de alto impacto, incluyendo JAMA, Nature Biotechnology, NEJM, Science, Lancet, Nature, Nature Biotechnology, Nature Reviews Microbiology, Genome Medicine y Current Opinion in Microbiology.

Sobre el Profesor David Rodríguez Lázaro

El Dr. David Rodríguez-Lázaro es licenciado en Veterinaria y en Ciencia y Tecnología de los Alimentos por la Universidad de León, y doctor en Biotecnología por la Universidad de Girona. Actualmente es profesor y Director del Área de Microbiología en la Universidad de Burgos. Durante su carrera científica, ha realizado estancias de investigación en Instituciones de reconocido prestigio internacional como el Danish Veterinary for Food and Veterinary Research (Dinamarca), la Universidad de Praga (República Checa), la Food and Environmental Research Agency (Reino Unido), y la Universidad de Bristol (Reino Unido). Ha sido Leverhulme visiting Professor en el Institute of Advanced Sciences de la Universidad de Bristol durante los años 2004 y 2005 y Marie Curie Research Fellow en la Faculty of Medical and Veterinary Sciences de la misma Universidad durante los años 2005 y 2006. Una vez se reincorporó a España en el 2007, ha sido investigador I3P en el Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM) del CSIC, e investigador senior en el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL).

Sus principales líneas de interés se centran en aspectos fundamentales de la seguridad alimentaria como el establecimiento de nuevas estrategias para la detección, prevención y control de los principales patógenos de origen alimentario (bacterias, virus y parásitos), así como el estudio de la ecología de la resistencia antimicrobiana a lo largo de la cadena alimentaria.

Ha participado en diferentes proyectos de investigación nacionales y de ámbito internacional dentro del V, VI y VII Programas Marco Europeo de Investigación tales como FOOD-PCR, SACROHN, MONI-QA, VITAL, BASELINE y PROMISE. Asimismo, ha publicado más de 100 artículos científicos en revistas internacionales (índice H de 25) y libros y capítulos de libro en el campo de la seguridad alimentaria. Participa en diversos equipos editoriales de revistas de carácter internacional como “Applied and Enviornmental Microbiology”, “International Journal of Food Microbiology” o “Food and Environmental Virology”, y actualmente es el editor jefe de la revista “Food Analytical Methods” editada por Springer. En 2013 fue galardonado con la XV edición del premio "Jaime Ferrán" otorgado por la Sociedad Española de Microbiología al microbiólogo español menor de 40 años con la trayectoria más destacada en el campo de la Microbiología.

Sobre José Miguel Carretero Díaz

Profesor Titular de Paleontología en el Departamento de Ciencias Históricas y Geografía de la Universidad de Burgos y director del Laboratorio de Evolución Humana desde donde desarrolla varios programas de investigación, difusión y docencia relacionados con los conocimientos sobre evolución humana, su área de especialización.

Es licenciado en Biología (Zoología) por la UCM donde se doctoró en el año 1994 y completó sus dos años de estudios postdoctorales en la Universidad de California en Berkeley.

Su principal proyecto científico es el Proyecto de la Sierra de Atapuerca, en el que participa desde 1986 investigando sobre la evolución corporal de los humanos, sobre todo de los humanos del Pleistoceno Inferior y Medio de los yacimientos de la Sierra de Atapuerca (Gran Dolina y Sima de los Huesos). También desarrolla y dirige investigaciones sobre el yacimiento Holoceno de El Portalón de Cueva Mayor, en la misma Sierra de Atapuerca. Colabora en otros importantes proyectos como los del río Awash Medio (Etiopía), Pinilla del Valle (Madrid), Cueva del Conde (Asturias), Cueva de El Mirón (Cantabria) donde se recuperan los restos de los primeros representantes de la familia humana, se investiga la extinción de los neandertales o se determinan las características de los humanos del Paleolítico Superior de la Península Ibérica.

Posee una amplia experiencia como investigador (3 sexenios reconocidos; H-index 22; e10-index = 35) y como divulgador científico, siendo coautor de numerosos artículos científicos en las revistas de su especialidad (51 dentro del SCI-SSCI, 21 en libros y monografías) y colaborador en numerosos artículos en revistas de divulgación científica y cultural, en la creación y diseño de exposiciones nacionales e internacionales sobre los yacimientos de Atapuerca, en la elaboración de vídeos didácticos, y en la organización y desarrollo de numerosos cursos de formación.

Ha dirigido 5 tesis doctorales realizadas en la Universidad de Burgos y actualmente coordina el Master Interuniversitario en Evolución Humana y el programa Interuniversitario de Doctorado en Evolución Humana que se desarrollan en esta misma Universidad.