Research

Presentació

La Unitat de Neurogenètica va ser fundada per el Dr. Antoni Matilla en 2009. Està ubicada al Campus Can Ruti i està integrada en el Servei de Neurociència de l'Hospital Universitari Germans Trias i Pujol (HUGTiP). La unitat també facilita diagnòstics genètics als Serveis de Neurologia i Pediatria de l'HUGTiP i a altres centres d'Espanya i l'estranger.

El grup estudia les bases genètiques i els mecanismes moleculars que causen els processos neurodegeneratius. L'objectiu final de la seva recerca és identificar els gens que causen i modifiquen les malalties, els seus productes i les vies moleculars que participen en el funcionament i els trastorns del sistema nerviós a fi d'aportar un diagnòstic genètic i identificar enfocaments terapèutics selectius. Per a aconseguir això, l'equip utilitza enfocaments multidisciplinaris que inclouen la seqüenciació d'ADN i ARN d'última generació a través de nanoporus, estudis funcionals, i estudis de bioquímica, epigenòmica, proteòmica, transcriptòmica i de transducció de senyals neuronals a escala molecular. Els científics de la unitat desenvolupen tecnologies genòmiques a gran escala i eines bioinformàtiques per a identificar les causes genètiques de les malalties neurològiques.

Un objectiu important i estratègic de la unitat és identificar i posar en pràctica tractaments per a diverses malalties neurodegeneratives. A aquest efecte, el Dr. Antoni Matilla i la Dra. Ivelisse Sánchez van establir el laboratori de biologia funcional i teràpies experimentals en la Unitat de Neurogenètica de l'IGTP en 2015. El laboratori utilitza tecnologia avançada de teràpies gèniques amb vectors vírics adenoassociats (AAV), cribatge de fàrmacs i genoteques, i assajos preclínics in vitro i in vivo de candidats terapèutics. En l'actualitat, el grup està desenvolupant una teràpia gènica amb AAV per al tractament de l'atàxia de Friedreich. A fi de desenvolupar i posar en pràctica aquesta teràpia gènica per a l'atàxia de Friedreich, el Dr. Matilla i la Dra. Sánchez van crear la spin-off Biointaxis en 2018.

Paraules clau: atàxies, vectors vírics adenoassociats (AAV), tractaments avançats, mort cel·lular, biomarcadors de malalties, teràpia gènica, genòmica, neurodegeneració, neurogenètica, paraplegies.

Neurogenetics research group

Líder/s de grup

  • Antoni Matilla Dueñas, PhD
    Antoni Matilla Dueñas, PhD

    Antoni Matilla Dueñas, PhD

    Nascut a Barcelona, Antoni Matilla va estudiar Ciències Biològiques especialitzant-se en Genètica i Biologia Molecular a la Universitat de Barcelona (1986). Va obtenir el seu doctorat el 1995 en Bioquímica, Genètica, Biologia Molecular i Neurociències sobre la investigació dels mecanismes genètics i moleculars de la neurodegeneració en atàxies hereditàries. Va completar el seu doctorat al Baylor College of Medicine a Houston, EUA (1995) i va obtenir una beca del Consell Espanyol de Recerca per realitzar una etapa postdoctoral al Baylor College. Després d'una curta estada a la Rockefeller University a Nova York, el 1998, el Dr. Matilla va ser guardonat amb una beca postdoctoral del Howard Hughes Medical Institute als EUA per completar els seus estudis postdoctorals a l'Eccles Institute of Human Genetics de la Utah University, a Salt Lake City. Des del 2000 fins al 2007, va ser professor sènior / líder de grup de recerca a l'Institute of Child Health de la University College London, on va establir el seu propi grup de recerca. El 2008, va establir la Unitat de Neurogenètica a l'Institut de Recerca Germans Trias i Pujol (IGTP) a Badalona, actualment formada per 13 membres. Els seus principals interessos de recerca són l'elucidació de les bases moleculars de la neurodegeneració en atàxies hereditàries amb l'objectiu d'identificar i implementar tractaments. El Dr. Matilla ha publicat més de 60 publicacions científiques originals en revistes internacionals excel·lents (factor d'impacte total: 404; 2.815 citacions) i ha impartit més de 130 conferències a Espanya i a l'estranger. Ha obtingut un finançament total de 6,9 milions d'euros.

    El Dr. Matilla va ser membre del consell assessor científic de RARE-bestpractices i membre associat de NEUROMICS, ambdós consorcis finançats pel 7è Programa Marc de la Comissió Europea (2013-2017). Des del 2004 fins al 2009, va ser nomenat coordinador científic del projecte EUROSCA sobre atàxies també finançat per la Comissió Europea. Del 2010 al 2013, va coordinar la Red iberoamericana multidisciplinar para el estudio de los trastornos del movimiento (RIBERMOV) finançada pel Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED). El Dr. Matilla és membre cofundador del European Ataxia Study Group i actualment és membre actiu de la Ataxia Global Initiative. És revisor de manuscrits científics per a més de 30 revistes científiques i avalua projectes com a expert científic per a agències de finançament nacionals i internacionals governamentals i privades incloent l'AEI, AGAUR, Ataxia-UK, la Comissió Europea, la Israel Science Foundation, el UK Medical Research Council, la Telemarató italiana i l'Agència de Salut Governamental de Hong Kong. Ha estat o és membre dels comitès científics de les associacions de pacients espanyola (FEDAES), catalana (ACAH) i europea (Euro-Ataxia), de les quals també ha estat membre del comitè de directors executius. Del 2005 al 2017, va ser editor cap de la secció de genètica de The Cerebellum (Springer). El Dr. Matilla està acreditat des del 2001 en Genètica Humana per l'Asociación Española de Genética Humana i ensenya en diversos programes de postgrau sobre genètica humana i assessorament genètic. Té diverses llicències amb la indústria i 12 patents internacionals actualment actives. El 2018, va cofundar Biointaxis S.L., una empresa derivada dedicada al desenvolupament i implementació d'un tractament curatiu de teràpia gènica per a l'ataxia de Friedreich.

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

  • Ivelisse Sánchez Díaz, PhD

    Ivelisse Sánchez Díaz, PhD

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

Equip

Investigadors de postdoctorat
Eudald Balagué Cabasés, PhD(ELIMINAR)
Marc Corral Juan, PhD(ELIMINAR)

Estudiant de doctorat
Natalia Benitez Calle(ELIMINAR)

Estudiants de màster
Gabriela Chabrzyk
Nicolás Llanes Vizcaíno

Estudiant de grau
Marc Sans Falip

Línies de recerca

  • Identificació dels dèficits genètics causants i dels mecanismes moleculars subjacents a les atàxies hereditàries, paraplegies espàstiques i altres trastorns neurodegeneratius
  • Diagnòstic genètic de més de 400 malalties neurològiques
  • Identificació de biomarcadors de la progressió de la malaltia basada en multiòmica en atàxies hereditàries i altres trastorns neurodegeneratius
  • Definició de correlacions clínic-genètic-molecular implementant aprenentatge automàtic
  • Identificació de dianes de senyalització i estratègies terapèutiques per a trastorns neurològics en models cel·lulars i animals de malalties
  • Desenvolupament d'una teràpia gènica per a l'atàxia de Friedreich i la seva avaluació en models de ratolí de la malaltia

Projectes actius

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

Publicacions científiques

Publicacions destacades

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.

TOTES LES PUBLICACIONS

Informació addicional

Xarxes col·laboratives

International Ataxia Global Initiative (AGI). Més informació

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 màster

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 és una spin-off biotecnològica acadèmica recentment creada per l'Institut de Recerca Germans Trias i Pujol (IGTP). L'equip està liderat pel Dr. Matilla i la Dra. Sánchez, ambdós pioners en la identificació de gens d'atàxia i en la recerca de trastorns neurodegeneratius. Actualment, estan desenvolupant un tractament de teràpia gènica per a l'atàxia de Friedreich, una malaltia hereditària rara, progressiva i neurodegenerativa que afecta típicament adolescents i joves adults. La seva recerca mostra l'eficàcia del tractament, sent capaç de restablir les funcions neurològiques en models de ratolins amb atàxia de Friedreich. Desenvolupen tractaments que canvien la vida per a malalties genètiques minoritàries com l'atàxia de Friedreich.

Notícies

- Innovació, Projectes,

L’IGTP obté més de dos milions d’euros en finançament estatal per a projectes de recerca enfocats en la innovació tecnològica i en contribucions al coneixement científic

L'IGTP ha aconseguit ajudes per a sis projectes de recerca en dues convocatòries de l'Agencia Estatal de Investigación, dins del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023.

- Innovació, Projectes,

El desenvolupament d’una teràpia gènica per a l’atàxia de Friedreich rep 2,17 milions d’euros de nou finançament públic

El Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades ha concedit 1,7 milions d'euros, i la Comissió Europea ha atorgat 466.000 euros addicionals, per donar suport al desenvolupament d'una teràpia gènica per a l'atàxia de Friedreich, per part de Biointaxis, una spin-off de l'IGTP.

+ Notícies