Research

Presentación

La Unidad de Investigación en Neurogenética fue fundada por el Dr. Antoni Matilla en 2009. Está ubicada en el Campus Can Ruti y está integrada en el Servicio de Neurociencia del Hospital Universitario Germans Trias i Pujol (HUGTiP). La unidad también facilita diagnósticos genéticos a los Servicios de Neurología y Pediatría del HUGTiP y a otros centros de España y el extranjero.

El grupo estudia las bases genéticas y los mecanismos moleculares que causan los procesos neurodegenerativos. El objetivo final de su investigación es identificar los genes que causan y modifican las enfermedades, sus productos y las vías moleculares que participan en el funcionamiento y los trastornos del sistema nervioso a fin de aportar un diagnóstico genético e identificar enfoques terapéuticos selectivos. Para lograr esto, el equipo utiliza enfoques multidisciplinarios que incluyen la secuenciación de ADN y ARN de última generación a través de nanoporos, estudios funcionales, y estudios de bioquímica, epigenómica, proteómica, transcriptómica de transducción de señales neuronales a escala molecular. Los científicos de la unidad desarrollan tecnologías genómicas a gran escala y herramientas bioinformáticas para identificar las causas genéticas de las enfermedades neurológicas.

Un objetivo importante y estratégico de la unidad es identificar y poner en práctica tratamientos para diversas enfermedades neurodegenerativas. A este fin, el Dr. Antoni Matilla y la Dra. Ivelisse Sánchez establecieron el laboratorio de biología funcional y terapias experimentales en la Unidad de Neurogenética del IGTP en 2015. El laboratorio utiliza tecnología avanzada de terapias génicas con vectores víricos adenoasociados (AAV), cribado de fármacos y genotecas, y ensayos preclínicos in vitro e in vivo de candidatos terapéuticos. En la actualidad, el grupo está desarrollando una terapia génica con AAV para el tratamiento de la ataxia de Friedreich. A fin de desarrollar y poner en práctica esta terapia génica para la ataxia de Friedreich, el Dr. Matilla y la Dra. Sánchez crearon la spin-off Biointaxis en 2018.

Palabras clave: ataxias, vectores víricos adenoasociados (AAV), tratamientos avanzados, muerte celular, biomarcadores de enfermedades, terapia génica, genómica, neurodegeneración, neurogenética, paraplejías.

Neurogenetics research group

Líder/es de grupo

  • Antoni Matilla Dueñas, PhD
    Antoni Matilla Dueñas, PhD

    Antoni Matilla Dueñas, PhD

    Nacido en Barcelona, Antoni Matilla estudió Ciencias Biológicas especializándose en Genética y Biología Molecular en la Universidad de Barcelona (1986). Obtuvo su doctorado en 1995 en Bioquímica, Genética, Biología Molecular y Neurociencias sobre la investigación de los mecanismos genéticos y moleculares de la neurodegeneración en ataxias hereditarias. Completó su doctorado en el Baylor College of Medicine en Houston, EE. UU. (1995) y obtuvo una beca del Consejo Español de Investigación para realizar una etapa postdoctoral en Baylor College. Después de una corta estancia en la Rockefeller University en Nueva York, en 1998, el Dr. Matilla fue galardonado con una beca postdoctoral del Howard Hughes Medical Institute en EE. UU. para completar sus estudios posdoctorales en el Eccles Institute of Human Genetics de la Utah University, en Salt Lake City. Desde 2000 hasta 2007, fue profesor senior/líder de grupo de investigación en el Institute of Child Health de la University College London, donde estableció su propio grupo de investigación. En 2008, estableció la Unidad de Neurogenética en el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP) en Badalona, actualmente formada por 13 miembros. Los principales intereses de investigación son la elucidación de las bases moleculares de la neurodegeneración en ataxias hereditarias con el objetivo de identificar e implementar tratamientos. El Dr. Matilla ha publicado más de 60 publicaciones científicas originales en excelentes revistas internacionales (factor de impacto total: 404; 2.815 citaciones) y ha dado más de 130 conferencias en España y en el extranjero. Ha obtenido una financiación total de 6,9 millones de euros.

    El Dr. Matilla fue miembro del consejo asesor científico de RARE-bestpractices y miembro asociado de NEUROMICS, ambos consorcios financiados por el 7º Programa Marco de la Comisión Europea (2013-2017). Desde 2004 hasta 2009, fue nombrado coordinador científico del proyecto EUROSCA sobre ataxias también financiado por la Comisión Europea. Desde 2010 hasta 2013, coordinó la Red iberoamericana multidisciplinar para el estudio de los trastornos del movimiento (RIBERMOV) financiada por el Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED). El Dr. Matilla es miembro cofundador del European Ataxia Study Group y actualmente es miembro activo de la Ataxia Global Initiative. Es revisor de manuscritos científicos para más de 30 revistas científicas y evalúa proyectos como experto científico para agencias de financiación nacionales e internacionales gubernamentales y privadas incluyendo AEI, AGAUR, Ataxia-UK, la Comisión Europea, la Israel Science Foundation, UK Medical Research Council, la Telemaratón italiana y la Agencia de Salud del Gobierno de Hong Kong. Ha sido o es miembro de los comités científicos de las asociaciones de pacientes española (FEDAES), catalana (ACAH) y europea (Euro-Ataxia), de las cuales también ha sido miembro del comité de directores ejecutivos. De 2005 a 2017, fue editor jefe de la sección de genética de The Cerebellum (Springer). El Dr. Matilla está acreditado desde 2001 en Genética Humana por la Asociación Española de Genética Humana y enseña en varios programas de postgrado sobre genética humana y asesoramiento genético. Tiene varias licencias con la industria y 12 patentes internacionales actualmente activas. En 2018, cofundó Biointaxis S.L., una empresa derivada dedicada a desarrollar e implementar un tratamiento curativo de terapia génica para la ataxia de Friedreich.

    Contacto: amatilla(ELIMINAR)@igtp.cat
    ORCID: 0000-0002-3514-4181

  • Ivelisse Sánchez Díaz, PhD

    Ivelisse Sánchez Díaz, PhD

    Contacto: isanchez(ELIMINAR)@igtp.cat
    ORCID: 0000-0002-7605-5337

Equipo

Investigadores de posdoctorado
Eudald Balagué Cabasés, PhD(ELIMINAR)
Marc Corral Juan, PhD(ELIMINAR)

Estudiante de doctorado
Natalia Benitez Calle(ELIMINAR)

Estudiantes de máster
Gabriela Chabrzyk
Nicolás Llanes Vizcaíno

Estudiante de grado
Marc Sans Falip

Líneas de investigación

  • Identificación de los déficits genéticos causantes y de los mecanismos moleculares subyacentes a las ataxias hereditarias, paraplejías espásticas y otros trastornos neurodegenerativos
  • Diagnóstico genético de más de 400 enfermedades neurológicas
  • Identificación de biomarcadores de la progresión de la enfermedad basada en multiómica en ataxias hereditarias y otros trastornos neurodegenerativos
  • Definición de correlaciones clínico-genético-moleculares implementando aprendizaje automático
  • Identificación de dianas de señalización y estrategias terapéuticas para trastornos neurológicos en modelos celulares y animales de enfermedades
  • Desarrollo de una terapia génica para la ataxia de Friedreich y su evaluación en modelos de ratón de la enfermedad

Proyectos activos

Industrial Doctorate. Gene therapy for Friedreich's ataxia

Funding agency: Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris (AGAUR)
Agency code: 2022 DI 102
Duration: 2023 - 2026

ISCIII-CDTI de Innovaciones en medicina personalizada y terapias avanzadas: Gene therapy for Friedreich's ataxia

PI: Antoni Matilla-Dueñas, Ivelisse Sánchez
Funding agency: Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII)
Agency code: PMPTA22/00018; IDI-20230057
Duration: 2023 - 2024

Pre-clinical validation of a novel gene therapy for a rare disease in non-human primates: integrative approach to the CMC scale-up process validation of a gene therapy product for Friedreich Ataxia

Funding agency: European Commission
Agency code: WomenTech 101114192
Duration: 2023 - 2024

Neurogenetics and Neurodegenerative Diseases Consolidated Research Group

Funding agency: Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris (AGAUR)
Agency code: 2021 SGR 00541
Duration: 2023 - 2025

Gene therapy for Friedreich's Ataxia

Funding agency: Fundación Inocente/STOP-FA
Duration: 2024 – 2025

Industrial Doctorate. Gene therapy for Friedreich's ataxia

Funding agency: Spanish Ministry of Science and Innovation
Agency code: DIN2022-012509
Duration: 2023 - 2027

A first-in-class AAV-gene therapy for the curative treatment of Friedreich's Ataxia

PI: Antoni Matilla-Dueñas
Funding agency: Fundación "La Caixa"
Agency code: CL91-00017
Duration: 2020 - 2024

Past projects

Preclinical evaluation of a new gene therapy vector based on adenoassociated virus in the reversion of the neurological and cardiac signs in an acute mouse model with Friedreich's ataxia

PI: Antoni Matilla-Dueñas. Co-PI: Ivelisse Sánchez
Funding agency: Instituto de Salud Carlos III (ISCIII)
Agency code: PI20/00647
Duration: 2021 - 2023

Development of an innovative gene therapy drug for the treatment of Friedreich's Ataxia

PI: Antoni Matilla-Dueñas
Funding agency: Ministerio de Ciencia e Innovación Retos-Colaboración
Agency code: RTC2019-006995-1
Duration: 2020 - 2023

Biointaxis S.L. business plan: development of FRATAXAV, a gene therapy drug based on adeno-associated virus AAV to treat Friedreich's ataxia

Funding agency: Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)
Agency code: EXP-00123449/SNEO-20191074
Duration: 2020  - 2022

Publicaciones científicas

Publicaciones destacadas

Sanchez-Flores M, Corral-Juan M, Gasch-Navalón E, Cirillo D, Sanchez I, Matilla-Dueñas A. Novel genotype-phenotype correlations, differential cerebellar allele-specific methylation, and a common origin of the (ATTTC)n insertion in spinocerebellar ataxia type 37. Hum Genet. 2024 Mar;143(3):211-232. DOI: 10.1007/s00439-024-02644-7.

Corral-Juan M, Casquero P, Giraldo-Restrepo N, Laurie S, Martinez-Piñeiro A, Mateo-Montero RC, Ispierto L, Vilas D, Tolosa E, Volpini V, Alvarez-Ramo R, Sánchez I, Matilla-Dueñas A. New spinocerebellar ataxia subtype caused by SAMD9L mutation triggering mitochondrial dysregulation (SCA49). Brain Commun. 2022 Feb 10;4(2):fcac030. DOI: 10.1093/braincomms/fcac030.

Matilla-Dueñas A, Infante J, Serrano-Munuera C, Ivánovic-Barbeito Y, Alvarez R, Sánchez I. Novel Therapeutic Challenges in Cerebellar Diseases. Handbook of the Cerebellum and Cerebellar Disorders. 2021 Dec 5;2667-2699. DOI: 10.1007/978-3-030-23810-0_106

Corral-Juan M, Serrano-Munuera C, Rábano A, Cota-González D, Segarra-Roca A, Ispierto L, Cano-Orgaz AT, Adarmes AD, Méndez-Del-Barrio C, Jesús S, Mir P, Volpini V, Alvarez-Ramo R, Sánchez I, Matilla-Dueñas A. Clinical, genetic and neuropathological characterization of spinocerebellar ataxia type 37. Brain. 2018 Jul 1;141(7):1981-1997. DOI: 10.1093/brain/awy137.

Serrano-Munuera C, Corral-Juan M, Stevanin G, San Nicolás H, Roig C, Corral J, Campos B, de Jorge L, Morcillo-Suárez C, Navarro A, Forlani S, Durr A, Kulisevsky J, Brice A, Sánchez I, Volpini V, Matilla-Dueñas A. New subtype of spinocerebellar ataxia with altered vertical eye movements mapping to chromosome 1p32. JAMA Neurol. 2013 Jun;70(6):764-71. DOI: 10.1001/jamaneurol.2013.2311.

TODAS LAS PUBLICACIONES

Información adicional

Redes colaborativas

International Ataxia Global Initiative (AGI). Más información

Tesis doctorals

Title: Pre-clinical evaluation of two candidate recombinant vectors for the gene therapy treatment of Friedreich's ataxia and identification of relevant clinical biomarkers
Author: Natalia Benitez Calle
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Currently in progress

Tesis de máster

Title: Genetic, cellular and molecular insights into VPS13D-ataxia
Author: Gabriela Chabrzyk
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Currently in progress

Title: Characterization of the biodistribution of recombinant frataxin protein in the Friedreich ataxia mouse model treated with AAV-FXN gene therapy
Author: José Cánovas Marín
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Date of defence: 2023

Title: A new CRISPRCas9 target sequence enrichment for the analysis of the expanded region in FXN, its methylation profile and expression
Author: Natalia Benitez Calle
University: Universitat Autònoma de Barcelona
Date of defence: 2022

Title: Transcriptomic biomarkers of disease progression in Friedreich Ataxia
Author: Nicolás Llanes Vizcaíno
University: University of Barcelona
Currently in progress

Title: Undiagnosed inherited ataxias: identification of a novel spinocerebellar ataxia subtype
Author: Nerea Ramírez Martínez
University: Universitat Pompeu Fabra
Date of defence: 2023

Title: Targeted nanopore sequencing of the SCA37 (ATTTC)n expanded insertion within the DAB1 gene proves a common origin and differential methylation
Author: Marina Sánchez Flores
University: University of Barcelona
Date of defence: 2022

Biointaxis

Biointaxis es una spin-off biotecnológica académica creada recientemente por el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP). El equipo está liderado por el Dr. Matilla y la Dra. Sánchez, ambos pioneros en la identificación de genes de ataxia y en la investigación de trastornos neurodegenerativos. Actualmente, están desarrollando un tratamiento de terapia génica para la ataxia de Friedreich, una enfermedad hereditaria rara, progresiva y neurodegenerativa que afecta típicamente a adolescentes y adultos jóvenes. Su investigación muestra la eficacia del tratamiento, siendo capaz de restablecer las funciones neurológicas en modelos de ratones con ataxia de Friedreich. Desarrollan tratamientos que cambian la vida para enfermedades genéticas minoritarias como la ataxia de Friedreich.

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El IGTP obtiene más de dos millones de euros en financiación estatal para proyectos de investigación enfocados en la innovación tecnológica y en las contribuciones al conocimiento científico

El IGTP ha conseguido ayudas para seis proyectos de investigación en dos convocatorias de la Agencia Estatal de Investigación, dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023.

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El desarrollo de una terapia génica para la ataxia de Friedreich recibe 2,17 millones de euros de nueva financiación pública

El Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades ha concedido 1,7 millones de euros, y la Comisión Europea ha otorgado 466.000 euros adicionales, para apoyar el desarrollo de una terapia génica para la ataxia de Friedreich, por parte de Biointaxis, una spin-off del IGTP.

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