Research

Presentación

El grupo de Genética y Epigenética del Cáncer (CGE) estudia alteraciones que afectan al desarrollo del cáncer colorrectal (CCR) y el cáncer gástrico, así como sus correspondientes fenotipos tumorales.

En sus estudios se ha investigado ampliamente la hipometilación del ADN y de elementos repetitivos del ADN en los estadios muy tempranos de la carcinogénesis gastrointestinal, y han identificado que la desmetilación aberrante del genoma de la mucosa es un factor de riesgo para el cáncer gástrico y colorrectal. También han descubierto que la hipometilación de determinados elementos repetitivos del ADN se asocia a la duplicación aberrante del genoma, lo que contribuye a la inestabilidad cromosómica y al desarrollo de cánceres gastrointestinales.

El trabajo de investigación actual del grupo tiene como objetivo estudiar los mecanismos moleculares que rigen esta asociación entre la hipometilación de esos elementos repetitivos del ADN y la duplicación aberrante del genoma, lo que podría traducirse en el descubrimiento de factores fundamentales en los estadios iniciales de la tumorigénesis que preceden a la transformación en neoplasias malignas.

El grupo también está estudiando alteraciones epigenéticas asociadas a la inmunogenia del CCR. En sus estudios recientes han demostrado una asociación entre el silenciamiento epigenético de los genes que codifican remodeladores de la matriz extracelular y una mayor infiltración de linfocitos en CCR no hipermutantes. Es posible que la inhibición farmacológica de estos remodeladores de la matriz extracelular aumente la inmunogenia tumoral, lo que daría lugar a una mayor infiltración de los linfocitos y una mayor respuesta al tratamiento con inhibidores del punto de control inmunitario. Este estudio de investigación se basa en el interés, que viene de largo, del grupo por las alteraciones en la metilación del ADN que afectan a los remodeladores de la matriz extracelular, lo que concluyó en el descubrimiento de la hipermetilación frecuente y coordinada de los genes ADAMTS. Además, en su trabajo de investigación han identificado alteraciones en la metilación de otros genes que tienen un efecto considerable en el fenotipo del CCR, han desarrollado tecnologías de micromatrices para analizar la metilación del genoma y han descubierto biomarcadores epigenéticos sumamente específicos y sensibles en la detección del cáncer de las vías biliares.

En su trabajo de investigación, el equipo del CGE adopta un enfoque multidisciplinario que combina la epigenómica, la transcriptómica y la genómica junto con el análisis computacional, la biología molecular y la biología celular. En los últimos años, el grupo ha estado desarrollando de manera activa nuevos modelos de inmunooncología in vitro que sean rentables y que funcionen a gran escala para estudios genéticos y farmacológicos destinados a mejorar la inmunogenia tumoral y la respuesta de los cánceres gastrointestinales a las inmunoterapias más recientes.

Palabras clave: epigenómica, cáncer gastrointestinal, inmunooncología, modelos in vitro en 3D.

Cancer Genetics and Epigenetics research group

Líder/es de grupo

  • Sergio Alonso Utrilla, PhD
    Sergio Alonso Utrilla, PhD

    Sergio Alonso Utrilla, PhD

    Sergio Alonso ha trabajado en el campo de la genética y epigenética del cáncer durante casi dos décadas. Su trabajo ha dado lugar a más de 40 publicaciones científicas, demostrando su experiencia interdisciplinaria en biología molecular, biología celular y el análisis computacional y estadístico de datos masivos. Obtuvo su doctorado en Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Complutense de Madrid en 2002, con estancias en el Biotechnology Research Institute de Montreal (1998-99). Tras un año de experiencia postdoctoral en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC, Madrid), Alonso se incorporó en 2003 al equipo del Dr. M. Perucho en el Cancer Research Institute Burnham en La Jolla, California (ahora Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, SBP) como investigador asociado postdoctoral.

    Alonso recibió el premio Fishman Fund para Investigadores Postdoctorales Excepcionales en 2006, y posteriormente fue ascendido a Científico de Plantilla en el SBP en 2007. En 2009, se trasladó con el equipo del Dr. Perucho al recién creado Instituto de Medicina Predictiva y Personalizada del Cáncer (IMPPC) para establecer el Laboratorio de Genética y Epigenética del Cáncer. El IMPPC se fusionó más tarde con el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP) en 2016, donde las actividades de investigación del CGE han continuado, y Alonso asumió el liderazgo en 2019.

    Alonso ha sido un miembro activo de las redes de investigación europeas EuCOLONGENE y de las acciones COST TRANSCOLONCAN, representando al CGE. También ha participado en el proyecto multicéntrico CRIPREV del PERIS para identificar biomarcadores genéticos, epigenéticos y metagenómicos de riesgo de CCR en poblaciones de riesgo medio. En 2023, el grupo de Alonso se unió a la acción COST IMMUNO-model (CA21135) para modelar la respuesta y toxicidad de la inmunoterapia en el cáncer.

    Contacto: salonsou(ELIMINAR)@igtp.cat
    ORCID: 0000-0001-6497-892X

     

Líneas de investigación

  • Desregulación epigenética de las regiones pericentroméricas y subteloméricas: asociación con la disfunción telomérica y la endorreduplicación en los primeros pasos de la carcinogénesis gastrointestinal.
  • Determinantes epigenéticos de la inmunogenicidad tumoral mejorada en cáncer colorrectal: hacia terapias dirigidas para mejorar la respuesta a la inmunoterapia.
  • Desarrollo de modelos de co-cultivo 3D rentables y escalables para estudios de inmuno-oncología.

Proyectos activos

Extracellular matrix remodelers: association with lymphocytic infiltration and applicability as markers of response to immunotherapy in colon and rectal cancer

PI: Sergio Alonso
Funding agency: Fundación Mutua Madrileña
Duration: September 2020 - October 2024

Role of genomic hypomethylation in spontaneous tetraploidization and chromosomal instability: novel mechanistic insights in the early steps of colorectal oncogenesis

PI: Sergio Alonso Utrilla
Funding agency: Instituto de Salud Carlos III (ISCIII)
Agency code: PI21/01766
Duration: 01/01/2022 - 31/12/2024

Past projects

Remodeladores de la matriz extracelular: asociación con infiltración linfocítica y aplicabilidad como marcadores de respuesta a inmunoterapia en cáncer de colon y recto

PI: Sergio Alonso Utrilla
Funding agency: Fundación Mutua Madrileña
Agency code: AP174232020
Duration: 01/09/2020 - 31/08/2023

Genomic Hypomethylation: Association between aging and cancer through a singular oncogenic pathway

PI: Sergio Alonso Utrilla (as co-PI)
Funding agency: Instituto de Salud Carlos III (ISCIII)
Agency code: PI18/01484
Duration: 01/01/2019 - 31/12/2022

Publicaciones científicas

Publicaciones destacadas

Loi E, Zavattari C, Tommasi A, Moi L, Canale M, Po A, Sabato C, Vega-Benedetti AF, Ziranu P, Puzzoni M, Lai E, Faloppi L, Rullán M, Carrascosa J, Amat I, Urman JM, Arechederra M, Berasain C, Ferretti E, Casadei-Gardini A, Avila MA, Alonso S, Scartozzi M, Zavattari P. HOXD8 hypermethylation as a fully sensitive and specific biomarker for biliary tract cancer detectable in tissue and bile samples. Br J Cancer. 2022 Jun;126(12):1783-1794. DOI: 10.1038/s41416-022-01738-1.

Poppova L, Pavlova S, Gonzalez B, Kotaskova J, Plevova K, Dumbovic G, Janovska P, Bystry V, Panovska A, Bezdekova L, Maslejova S, Brychtova Y, Doubek M, Krzyzankova M, Borsky M, Mayer J, Bryja V, Alonso S, Pospisilova S. Memory B-cell like chronic lymphocytic leukaemia is associated with specific methylation profile of WNT5A promoter and undetectable expression of WNT5A gene. Epigenetics. 2022 Dec;17(12):1628-1635. DOI: 10.1080/15592294.2022.2050004.

González B, Fece de la Cruz F, Samuelsson JK, Alibés A, Alonso S. Epigenetic and transcriptional dysregulation of VWA2 associated with a MYC-driven oncogenic program in colorectal cancer. Sci Rep. 2018 Jul 23;8(1):11097. DOI: 10.1038/s41598-018-29378-7.

González B, Navarro-Jiménez M, Alonso-De Gennaro MJ, Jansen SM, Granada I, Perucho M, Alonso S. Somatic Hypomethylation of Pericentromeric SST1 Repeats and Tetraploidization in Human Colorectal Cancer Cells. Cancers (Basel). 2021 Oct 26;13(21):5353. DOI: 10.3390/cancers13215353.

Vymetalkova V, Vodicka P, Vodenkova S, Alonso S, Schneider-Stock R. DNA methylation and chromatin modifiers in colorectal cancer. Mol Aspects Med. 2019 Oct;69:73-92. DOI: 10.1016/j.mam.2019.04.002.

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Información adicional

Redes colaborativas

IMMUNO-model: Modelling immunotherapy response and toxicity in cancer

La COST Action IMMUNO-model CA21135 tiene como objetivo impulsar la investigación y la innovación en el campo de los modelos preclínicos de inmuno-oncología con el objetivo final de avanzar en el tratamiento de pacientes con cáncer mejorando sus resultados y calidad de vida.

El cambio sin precedentes que la inmunoterapia ha representado en el tratamiento del cáncer se ilustra mejor con los espectaculares resultados obtenidos en tumores previamente incurables, como el melanoma metastásico. Sin embargo, el uso generalizado de estas terapias se ha visto limitado por su eficacia reducida y las toxicidades asociadas. Se requiere una mejor comprensión de las complejas interacciones entre las células tumorales y el sistema inmunológico para abordar estos problemas y desarrollar inmunoterapias más eficaces y seguras. Sin embargo, uno de los obstáculos más importantes en la investigación en inmuno-oncología es la escasez de modelos preclínicos que reproduzcan fielmente la inmunidad humana y contribuyan a identificar nuevas dianas terapéuticas, caracterizar biomarcadores de respuesta terapéutica y toxicidad, y generar datos fiables sobre sinergias farmacológicas.

IMMUNO-model reunirá a investigadores europeos de diversos sectores (académico, clínico, industrial) con el objetivo común de establecer una red que apoye la investigación en inmuno-oncología promoviendo específicamente la compartición, estandarización y aplicación de modelos preclínicos de inmunoterapia. Esta Acción permitirá la implementación de un amplio centro creativo y colaborativo mediante la organización de actividades de creación de comunidad, la creación de sinergias entre científicos europeos y no europeos, y la formación de futuros investigadores en el campo. El objetivo final de esta Acción es contribuir a traducir nuevos descubrimientos científicos en beneficios para los pacientes con cáncer y para la sociedad.

Más información

Tesis doctorales

Title: DNA methylation alterations associated with genome endoreduplication and with tumor-infiltrating lymphocytes in colorectal cancer
Author: Maria Navarro Jiménez
Supervisors: Sergio Alonso Utrilla and Beatriz González Alonso
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Date of defense: December 15th 2023

Tesis de máster

Title: Characterization of three-dimensional co-cultures of colorectal cancer cell lines
Author: Gisela de Miguel Garcia
Supervisors: Sergio Alonso Utrilla and Beatriz González Alonso
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Date of defense: 6 September 2023

Title: Molecular characterization of gastric cancers: genetic mutations, global DNA methylation and presence of cancer-related pathogens
Author: Marta Pérez López
Supervisors: Sergio Alonso Utrilla and Beatriz González Alonso
University: Universitat Pompeu Fabra (UPF)
Date of defense: 25 June 2023

Title: Epigenetic alterations in the JAK3/STAT3 pathway in colorectal cancer
Author: Catarina Sofia Ferrera Violante
Supervisors: Sergio Alonso Utrilla and Federico Herrera
University: Universidade de Lisboa
Date of defense: July 2024

Title: Epigenetic alterations in AOX1, TBX20 and BMP3 associated with increased tumour immunogenicity in colorectal cancer
Author: Anna Pujol Cano
Supervisors: Sergio Alonso Utrilla and Beatriz González Alonso
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Date of defense: July 2024

Noticias

Premio a la Trayectoria Investigadora del ICS 2024 y al mejor Póster de Investigación en la 15ª edición de la Jornada de Investigación, centrada en las enfermedades respiratorias

Las terapias avanzadas y la medicina de precisión, la inteligencia artificial aplicada a las enfermedades respiratorias, la importancia del trabajo en red o los retos de la atención social y el envejecimiento en el ámbito de la investigación han sido algunos de los temas tratados en la decimoquinta edición. Durante la Jornada también se entregaron los Premios de Investigación del ICS, que este año fueron mayoritariamente otorgados a mujeres investigadoras.

- Campus Can Ruti, Conferencias,

Programa Translacional de Investigación en Cáncer II Workshop: un hub para la investigación y la colaboración

El segundo Workshop CARE, celebrado los días 9 y 10 de octubre, reunió a más de 70 investigadores de la comunidad de investigación en cáncer del Campus Biomédico de Can Ruti durante dos días de intercambio científico. El evento sirvió como plataforma para compartir las investigaciones sobre cáncer que se están desarrollando en el Campus y para fomentar conexiones más estrechas entre los investigadores.

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