Instituto de Errores Innatos del Metabolismo/Programas

INSTITUTO DE ERRORES
INNATOS DEL METABOLISMO
FACULTAD DE CIENCIAS, PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN

• Investigación

El Instituto está concentrando sus esfuerzos para avanzar en el conocimiento y ofrecer nuevas alternativas en las siguientes áreas:

• Construcción de vectores para Terapia Génica

• Detección y Expresión de mutaciones, errores innatos del metabolismo

• Diagnóstico y seguimiento de Errores Innatos del Metabolismo

• Expresión de proteínas recombinantes como modelos de Terapia de Reemplazo Enzimático

• Estudio de células madre en Errores Innatos del Metabolismo

• Programa de autoaprendizaje en Errores Innatos del Metabolismo

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Pontificia U. Javeriana

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

NOMBRE DE LA LINEA DE INVESTIGACIÓN	INVESTIGADORES	ESTUDIANTES	PROYECTOS EN CURSO
1. Construcción de vectores para Terapia Génica	• Carlos Javier Almeciga • Luis Alejandro Barrera		Contrucción y evalución de vectores derivados de virus adenoasociados portando el gen de las enzimas iduronato-2-sulfato sulfatasa y n-acetilgalactosamina-6-sulfato sulfatasa para la corrección por terapia génica de las mucopolisacaridosis II y IVA, respectivamente.
2. Detección y Expresión de mutaciones, errores innatos del metabolismo	• Inés Stella Morales • Luis Alejandro Barrera A		Estudios moleculares del gen que codifica la enzima deficiente en la Enfermedad de Morquio A Estudios moleculares para el diagnóstico de la hipolactasia.
3. Diagnóstico y seguimiento de Errores Innatos del Metabolismo	• Olga Yaneth Echeverri • Ines Stella Morales • Johana Guevara • Luis Alejandro Barrera		Diagnóstico y seguimiento de acidemias orgánicas, aminoacidopatías enfermedades lisosomales y de depósito de glucógeno, neurodegenerativas y del metabolismo de los lípidos y carbohidratos.
4. Expresión de proteínas recombinantes como modelos de Terapia de Reemplazo Enzimático	• Henry A. Córdoba • Olga Yaneth Echeverri • Ángela Johana Espejo • Alexander Rodríguez	• Ángela Catalina Sosa • Lina M. Trespalacios.	Expresión de Iduronato-2-sulfato sulfatasa en la levadura metilotrófica Pichia pastoris y en Escherichia coli. Producción de anticuerpos policlonales (IgY) en huevo de gallina contra las enzimas iduronato-2-sulfato sulfatasa y N-acetilgalactosamina-6-sulfato sulfatasa, para el desarrollo de una técnica ELISA "Sándwich” para su identificación y cuantificación. Desarrollo de procesos de purificación de las enzimas recombinantes.
5. Estudio de células madre en Errores Innatos del Metabolismo.	• Luis Alejandro Barrera	• María Lucia Gutiérrez • Rocio del Pilar Cuaspa	Caracterización molecular de células madre mesenquimales de pacientes con enfermedades lisosomales, en el desarrollo de una terapia celular para estos pacientes.
6. Programa de autoaprendizaje en Errores Innatos del Metabolismo	• Olga Yaneth Echeverri • Carlos Javier Alméciga • Ángela Johana Espejo • Johana Guevara • Alexander Rodríguez • Luis Alejandro Barrera	• María Lucia Gutiérrez • Ángela Catalina Sosa	Elaboración de la segunda edición del manual de Autoaprendizaje de Errores Innatos del metabolismo, constituido por un libro guía y un CD.


	Publicaciones
	• Alméciga-Díaz, CJ., Montaño, AM., Tomatsu, S., Barrera, LA. 2010. Adeno-associated virus gene transfer on Morquio A: effect of promoters and sulfatase-modifying Factor 1. FEBS J. (En prensa).
	• Rodriguez, M, Sánchez, OF., Alméciga-Díaz, CJ. 2010. Gene cloning and enzyme structure modeling of the Aspergillus oryzae N74 Fructosyltransferase. Mol Biol Rep. (En prensa).
	• Rodríguez, A., Espejo, A., Hernández, A., Velásquez, OL., Lizaraso, LM., Córdoba, H., Sánchez, OF., Alméciga-Díaz, CJ., Barrera, LA. 2010. Enzyme replacement therapy for Morquio A: an active recombinant N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase produced in Escherichia coli BL21. J Ind Microbiol Biotechnol. (En Prensa).
	• Tomatsu S, Montaño AM, Dung VC, Ohashi A, Oikawa H, Oguma T, Orii T, Barrera L, Sly WS. 2010. Enhancement of drug delivery: enzyme-replacement therapy for murine Morquio A syndrome. Mol Ther. 18(6):1094-102.
	• Tomatsu S, Montaño AM, Oguma T, Dung VC, Oikawa H, de Carvalho TG, Gutiérrez ML, Yamaguchi S, Suzuki Y, Fukushi M, Sakura N, Barrera L, Kida K, Kubota M, Orii T. 2010. Dermatan sulfate and heparan sulfate as a biomarker for mucopolysaccharidosis I. J Inherit Metab Dis. 33(2):141-50.
	• Tomatsu S, Montaño AM, Oguma T, Dung VC, Oikawa H, Gutiérrez ML, Yamaguchi S, Suzuki Y, Fukushi M, Barrera LA, Kida K, Kubota M, Orii T. 2010. Validation of disaccharide compositions derived from dermatan sulfate and heparan sulfate in mucopolysaccharidoses and mucolipidoses II and III by tandem mass spectrometry. Mol Genet Metab. 99(2):124-31.
	• Espejo A, Malaver LF, Rodríguez A, Cuaspa R, Alméciga-Díaz CJ, Barrera LA. 2010 Recent Patents in Diagnosis and Treatment for Inborn Errors of Metabolism. Recent Endocrine, Metabolic & Immune Drug Discovery. 4(2):111-130.
	• Malaver LF, Alméciga-Díaz CJ, Morales IS, Echeverri OY, Córdoba HA, Barrera LA. 2010. Cuantificación de aminoácidos en plasma empleando Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia. Acta Bioq. Clín. Latinoam. (En prensa).
	• Poutou-Piñales RA, Vanegas A, Landázuri P, Sáenz H, Lareo L, Echeverri O, Barrera LA. (2010). Human sulfatase transiently and functionally active expressed in E. coli K12. Electron J Biotechnol (Aceptado).
	• Landázuri P, Poutou-Piñales RA, Acero-Godoy J, Córdoba-Ruiz H, Echeverri-Peña OY, Sáenz H, Delgado J, Barrera-Avellaneda LA. 2009 Cloning and shake flask expression of hrIDS-Like in Pichia pastoris. Afr J Biotechnol. 8(12):2871-2877.
	• Henry A. Córdoba-Ruiz, Raúl A. Poutou-Piñales, Olga Y. Echeverri-Peña, Néstor A. Algecira-Enciso, Patricia Landázuri, Homero Sáenz and Luis A. Barrera-Avellaneda. 2009. Laboratory scale production of the human recombinant iduronate 2-sulfate sulfatase-Like from Pichia pastoris. African Journal of Biotechnology. 8(9): 1786-1792
	• Alméciga-Díaz, CJ, Paramo, MA, Espejo, AJ., Echeverri, OY., Barrera LA. 2008. Effect of Elongation Factor 1 promoter and SUMF1 over in-vitro expression of N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase. Mol Biol Rep, 36(7):1863-70
	• Gutiérrez MA, García-Vallejo F, Tomatsu S, Cerón F, Alméciga-Díaz CJ, Domínguez MC, Barrera LA. 2008. Construcción de un vector de expresión derivado de virus adenoasociados para corregir in vitro el defecto genético en la enfermedad de Morquio A. Biomédica, 28:448-459.
	• Mendoza DF., Algecira NA., Cordoba HA., Barrera LA. 2008. A simple structured model for recombinant IDShr protein production in Pichia pastoris. Biotechnology Letters. 30(10): 1727-1734
	• Barrera LA, Espinosa E, Echeverri OY. Errores Innatos del Metabolismo. Libro Fundamentos de Pediatría. Tercera Edición Tomo (4)356-396. 2007. ISBN: 978-958-9076-19-4 Fondo Editorial Corporación para Investigaciones Biológicas CIB. Medellín Colombia.
	• Sáenz H, Lareo L, Poutou R, Sosa A, Barrera L. 2007 Predicción computacional de la estructura terciaria de la iduronato 2-sulfato sulfatasa humana. Biomédica. 27:7-20
	• Alméciga-Díaz, CJ., Sáenz, H., Barrera, LA. 2006. Estado actual, consideraciones éticas y perspectivas de la terapia génica en Errores Innatos del Metabolismo. Rev. Acad. Colomb. Cienc. 30 (117): 525-540.
	• Wilches, R., Vega, H., Echeverri, O., Barrera, LA . 2006. Los haplotipos colombianos de la mutación N370S causante de la enfermedad de Gaucher pueden provenir de un haplotipo ancestral común. Biomédica . 26:433-441.
	• Barrera, LA ., Landázuri, P., Poutou, R., Echeverri, OY., Sáenz, H., Cordoba, H., Osorio, C., Morales, E. 2006. Expression of functionally active human iduronate-2-sulfate sulfatase in Escherichia coli . J Inherited Metabolic Dis . 29(Suppl 1):153.
	• Afiche Terapias para Errores Innatos del Metabolismo (Expociencias 2005)
	• Afiche Producción de anticuerpos tipo IgY (Expociencias 2005)
	• Barragan, C., Sáenz, H., Poutou, R., Córdoba, H., Mercado, M., Barrera, LA. 2005. Influencia del a-Factor sobre la expresión de IDShr en Pichia pastoris: Revisión sistemática de literatura y análisis computacional. Revista NOVA. Vol 3: 80-92.
	• BARRERA L.A., Editorial, Los errores innatos del metabolismo, fuente inagotable de conocimiento médico por más de un siglo, siguen sin diagnosticarse y tratarse en Colombia. Revista NOVA enero-junio 2005 Volumen 3 No 3 pgs 13-17. ISSN 1794-2470
	• POUTOU R., QUEVEDO B, CORDOBA H, SAENZ H, BARRERA L.A. Influencia de la fuente de carbono sobre la expresión de proteínas AOX1-reguladas en Pichia pastoris. Revista NOVA enero-junio 2005 Volumen 3 No 3 pgs 75-87. ISSN 1794-2470
	• ESPINOSA-GARCIA EUGENIA, PEREZ-POVEDA JUAN CARLOS, ECHEVERRI-PEÑA OLGA YANETH, BARRERA-AVELLANEDA LUIS ALEJANDRO. Enfermedad de Gaucher, variante neuropática aguda (tipo 2) con mutación K198E. Revista De Neurología. 2005. Vol 41. #7. pp 0443.
	• TOMATSU S., GUTIERREZ M.A., ISHIMARU T., PEÑA O.M., MONTAÑO A., MAEDA H., VELEZ-CASTRILLON S., NISHIOKA T., FACHEL A., COOPER M., THORNLEY M., WRAITH E., BARRERA L.A., LAYBAUER L.S., GIUGLIANI R., SCHWARTZ I., SCHULZE FRENKING G., BECK M., KIRCHER S., PASCHKE E., YAMAGUCHI S., ULLRICH K., ISOGAI K., SUSUKI Y., ORII T., NOGUCHI A. "Heparan sulfate levels in mucopolysaccharidoses and mucolipidoses" 2005. 28: 743-757 Journal Inherited Metabolic Disease. DOI: 10.1007/s 10545-005-0069-y.
	• ECHEVERRI OY, ESPINOSA E, MOSER H, PEÑA OM, BARRERA LA. "Adrenoleucodistrofia ligada al X en ocho casos colombianos" 2005 Dic; 21(4):299-305. Acta Neurológica Colombiana. ISSN 0120-8748. Bogotá
	• SOSA A, BARRERA L.A., Production of specific chicken egg yolk antibodies to iduronate 2- sulphatase (IDS) and its applicability in an enzyme-linked inmunosorbent assay(ELISA). Journal of Inherited Metabolic Disease. Paris France. 6-9 September. 2005. ISSN 0141-8955 Volume 28(1) :185
	• ECHEVERRI-PEÑA OY., ESPINOSA-GARCIA E., BARRERA LA. Xlinked Adrenoleukodystrophy. Colombian Experience. Journal of Inherited Metabolic Disease. Paris France. 6-9 September. 2005. ISSN 0141-8955 Volume 28(1) :145
	• POMPONIO RJ, CABRERA-SALAZAR MA., ECHEVERRI OY, MILLER G., BARRERA LA. " Gaucher disease in Colombia: mutation identification and comparison to other hispanic populations" Mol Genet Metab. 2005 Dec; 86(4):466-72. Epub 2005 Sep 26.
	• MERCEDES PEÑA, OLGA, Sosa-Molano A.C, ECHEVERRI PEÑA, OLGA YANETH, HOMERO SAENZ,, BARRERA AVELLANEDA, LUIS ALEJANDRO. Producción de anticuerpos policlonales IgG contra la proteína Iduronato 2-suñfato sulfatasa y desarrollo de un sistema de detección para IDS humana recombinante. Biomédica - Instituto Nacional de Salud (Colômbia). Bogotá: , v.25, p.181 - 188, 2005.
	• POTOU PIÑALES, RAUL, HENRY CORDOBA,, QUEVEDO, B., Landazuri , Patricia, YANETH ECHAVERRI, OLGA, HOMERO SAENZ,, ADRIANA VANEGAS,, Acero, J., ADRIANA GONZALEZ,, Herrera, J., NESTOR ALGECIRA,, CAICEDO, L., BARRERA AVELLANEDA, LUIS ALEJANDRO "Expresión de iduronato 2-sulfato sulfatasa humana recombinante (IDShr) en Pichia pastoris. Universitas Scientiarum". Bogotá: , v.10, n.1, p.75 - 96, 2005.
	• TOMATSU S, OKAMURA K, MAEDA H, TAKETANT T, VELEZ S, GUTIERREZ M, NISHIOKA T, FACHEL A, ORII K, GRUBB H, COOPER A, THORNLEY M, WRAITH E, BARRERA L.A , LAYBAHUER S, GIUGLIANI R, SCHWARTZ I, SCHULZE G, BECK M, KIRCHER S, PASCHKE E, YAMAGUCHI S, ULLRICH K, HASKINS M, ISOGAI K, SUSUKI Y, ORII T, KONDO N, CREER M, OKUYAMA T, TANAKA A, NOGUCHI A.(2005) Keratan sulphate levels in mucopolysaccharidoses and mucolipidoses. J. Inherited Metabolic Dis 28: 187-202.
	• TOMATSU S, DIETER T, SCHWARTZ IV, SARMIENTO P, GIUGLIANI R, BARRERA LA, GUELBERT N, KREMER R, REPETTO GM, GUTIERREZ MA, NISHIOKA T, SERRATO OP, MONTANO AM, YAMAGUCHI S, NOGUCHI A. 2004. Identification of a common mutation in mucopolysaccharidosis IVA: correlation among genotype, phenotype, and keratan sulfate. J Hum Genet.;49(9):490-4. E
	• SHUNJI TOMATSU, KAZUO OKAMURA, TAKESHI TAKETANI, KOJI O. ORII, TATSUO NISHIOKA, MONICA A. GUTIERREZ, SUSANA VELEZ-CASTRILLON, ANGELA A. FACHEL, JEFFREY H. GRUBB, ALAN COOPER, MARGARET THORNLEY, ED WRAITH, LUIS A. BARRERA, ROBERTO GIUGLIANI, IDA V. SCHWARTZ, GUDRUN SCHULZE FRENKING, MICHAEL BECK, SUSANNE G. KIRCHER, EDUARD PASCHKE, SEIJI YAMAGUCHI, KURT ULLRICH, KOJI ISOGAI, YASUYUKI SUZUKI, TADAO ORII, NAOMI KONDO, MICHAEL CREER, AND AKIHIKO NOGUCHI . 2004. Development and Testing of New Screening Method for Keratan Sulfate in Mucopolysaccharidosis IVA. PEDIATRIC RESEARCH Vol. 55, No. 4, pp 1-6.
	• SÁENZ H, BARRERA L.A. "La Terapia de Reemplazo Enzimático en el Tratamiento de Enfermedades Genéticas" Revista Universitas Scientarum, Bogotá Colombia. Volumen 8 No 2 Pags 31-42 Julio-Diciembre 2003 ISSN 0122-7483.
	• CORDOBA HENRY, ALGECIRAS NESTOR, POUTOU RAUL, BARRERA LUIS ALEJANDRO. Pichia pastoris una alternativa para la producción de glicoproteínas humanas de usos terapéutico. Estrategias de Fermentación. Biotecnología Volumen 10, 2003

Se están llevando a cabo proyectos de investigación en nutrición y manejo psicológico de los pacientes y sus familias. Para el efecto el Instituto cuenta además de los investigadores de planta, con estudiantes de doctorado, magister y pregrado y con la cooperación de las carreras de Medicina, Psicología, Odontología, Nutrición y demás carreras de la facultad de Ciencias.

Los conocimientos que se derivan de la investigación se aplican en el diagnóstico, manejo o tratamiento del paciente, una vez están plenamente confirmadas sus ventajas, conveniencia e inocuidad .

PROYECTOS

Título del Proyecto

Programa de autoaprendizaje en Errores Innatos del Metabolismo.

Construcción y Evaluación de vectores Adenovirales y Virus Adenoasociados Conteniendo cDNA del Gen del la IDS para Corrección por Terapia Génica del Síndrome de Hunter

Construcción y evaluación de vectores virus adenoasociados conteniendo cDNA del gen de la GALNS para corrección por terapia génica del Síndrome de Morquio.

Estudios moleculares del gen que codifica la enzima responsable de la enfermedad de Morquio.

Escalado a 1L y Expresión de Iduronato Sulfatasa 2 Recombinante (IDS-2 r) en Pichia pastoris.

Mejoramiento de las condiciones de producción, a nivel de fermentador de tres litros, de la enzima recombinante iduronato 2-sulfato (IDS-HR) para un clon productivo de pichia pastoris

Expresión de la enzima IDS-2 en Hansenula polymorpha. Desarrollo de un sistema de expresión de proteinas de utilidad terapéutica en levaduras.

Producción de anticuerpos policlonales a partir de suero de conejo contra la proteína Iduronato 2-sulfato sulfatasa (IDS).

Producción de anticuerpos policlonales (IgY) en huevo de gallina contra la proteína IDS y su aplicación en el desarrollo de una técnica ELISA tipo "sandwich"

Purificación de la iduronato 2-sulfato sulfatasa humana recombinante (IDShr) expresada en Pichia Pastoris. Estudio de sus patrones de glicosilación