Vés al contingut

Fco. Xavier De la Cruz Montserrat

La nostra recerca principal té com a objectiu entendre les bases moleculars de la malaltia hereditària, integrant dos aspectes complementaris: l'impacte molecular de les variants causatives i l'efecte del perfil genètic sobre la propagació d'aquest impacte. En l'àmbit tècnic, per assolir el nostre objectiu, integrem els resultats dels experiments genòmics més avançats (unicel·lular, Hi-C, etc.) utilitzant eines d'aprenentatge automàtic de darrera generació. Per millorar l'abast biomèdic de la nostra recerca, treballem en col·laboració amb grups clínics de diferents hospitals. Com a resultat d'aquests esforços, recentment hem fet avenços significatius en la comprensió de l'efecte funcional de les variants de proteïnes BRCA1/2 subjacents als càncers hereditaris de mama i d'ovari. Finalment, esmentar que també dediquem una part important dels nostres esforços a l'estudi fonamental dels processos epigenètics, per arribar a una visió completa de quins fenòmens contribueixen a la generació del fenotip i, més precisament, del fenotip clínic.

Institucions de les que formen part

Cap de grup
Bioinformàtica clínica i translacional
Vall Hebron Institut de Recerca
Fco. Xavier De la Cruz Montserrat

Fco. Xavier De la Cruz Montserrat

Fco. Xavier De la Cruz Montserrat

Institucions de les que formen part

Cap de grup
Bioinformàtica clínica i translacional
Vall Hebron Institut de Recerca

La nostra recerca principal té com a objectiu entendre les bases moleculars de la malaltia hereditària, integrant dos aspectes complementaris: l'impacte molecular de les variants causatives i l'efecte del perfil genètic sobre la propagació d'aquest impacte. En l'àmbit tècnic, per assolir el nostre objectiu, integrem els resultats dels experiments genòmics més avançats (unicel·lular, Hi-C, etc.) utilitzant eines d'aprenentatge automàtic de darrera generació. Per millorar l'abast biomèdic de la nostra recerca, treballem en col·laboració amb grups clínics de diferents hospitals. Com a resultat d'aquests esforços, recentment hem fet avenços significatius en la comprensió de l'efecte funcional de les variants de proteïnes BRCA1/2 subjacents als càncers hereditaris de mama i d'ovari. Finalment, esmentar que també dediquem una part important dels nostres esforços a l'estudi fonamental dels processos epigenètics, per arribar a una visió completa de quins fenòmens contribueixen a la generació del fenotip i, més precisament, del fenotip clínic.

INTERESSOS
La nostra recerca s'enfoca en l'estudi de l'impacte de les mutacions patogèniques i la transformació dels resultats en models d'intel·ligència artificial (IA) útils clínicament.

DESTACAT
Vam assolir el segon lloc en la classificació dels grups al repte internacional de mètodes in silico, CAGI 5 (secció de càncers de mama/ovari heretats). Vam guanyar el premi al millor pòster de l'editor de 'Science' a HGM 2018 (Japó). L'any 2015 vam participar en la identificació de la signatura del glioblastoma en líquid cefalorraquidi (De Mattos-Arruda et al., Nature Communications, 6:8839), projecte que va guanyar el Premi "La Vanguardia de la Ciència".

INICIS (1990-2000)
.- Ph.D. Tesi (1990-1993), UPC, Barcelona). Vaig treballar en una relació entre àrees atòmiques
i les energies lliures (de la Cruz et al., J.Mol.Graphics, 10:96, 1992). Durant una estada al laboratori de van Gunsteren (ETH-Z, Zuric), em vaig desplaçar cap a l'estudi de la relació estructura/funció (de la Cruz et al., J. Mol. Biol., 236:1186, 1994).
Beques: FPI Generalitat (1990-93, UPC); EMBO a curt termini (1992, ETH-Z).

.- Estades postdoctorals (1993-2000)
Dues estades postdoctorals: NIH, EUA (4 anys) i UCL-EBI, Regne Unit (3 anys). En aquestes estades, vaig augmentar els meus coneixements sobre la relació estructura/funció (comparacions d'estructura 3D: de la Cruz i Lee, Protein Sci., 5:857, 1996; predicció de girs beta: de la Cruz et al., PNAS, 99: 11157, 2002).
Beques: Fogarty Fellowship (1993-97, EUA); beca MEC per a metges (1997); Humans
Frontier Science Program (HFSP) (1997-99, Regne Unit).

ACTUALITAT (2000-**) Professor de recerca ICREA
La nostra investigació té com a objectiu entendre/predir l'impacte de les variants patogèniques mitjançant la IA. El nostre enfocament inicial (Ferrer-Costa et al., J. Mol. Biol. 2002; Proteins, 2004; Bioinformatics, 2005) s'ha seguit àmpliament (>920 citacions). Després d'unir-nos a VHIR (2012) hem dissenyat un nou enfocament per a la predicció de la patogenicitat (Riera et al., Hum. Mut., 2016). Això va cristal·litzar en el model de variants BRCA1/2 (Padilla et al., Hum. Mut., 2019) que vam presentar al concurs internacional CAGI (vegeu més amunt). Hem desenvolupat aquest resultat per estendre'l al genoma clínic (Özkan et al., IJMS, 2020). La nostra experiència es reflecteix en les nostres col·laboracions (vegeu a continuació la nostra col·laboració amb E. Bhoj a l'Hospital Infantil de Filadèlfia).

També hem treballat en la regulació epigenètica de l'expressió gènica, on m'agradaria
destacar dues de les nostres publicacions (coautor corresponent en ambdues), una a PNAS (Pappa et al., 2019) sobre la prevenció de danys a l'ADN i el segon en Desenvolupament (Estarás et al., 2012) sobre la regulació del desenvolupament neuronal per JMJD3.

Contractes: Reincorporació MEC (2000-2001), Professor d'Investigació ICREA (2001-avui).

-Coneixements. Tenim una comprensió profunda de les bases moleculars de les malalties hereditàries. Tècnicament, som experts en el desenvolupament d'eines d'IA per a la predicció de la patogenicitat. Nosaltres també són competents en la caracterització estructural/funcional de mutacions de proteïnes utilitzant enfocaments computacionals/bioinformàtics.

- Col·laboracions internacionals. Tenim una col·laboració contínua amb E. Bhoj (Childrens
Hospital de Filadèlfia) per a la caracterització clínica de variants d'histona H3.3. Aquest treball
ha donat lloc a una publicació d'alt impacte (Bryant et al., Science Advances, 2020) en la qual
el nostre grup va liderar les anàlisis in silico de tot el consorci (137 autors) en un estudi que va resultar en el descobriment d'un nou trastorn neurodegeneratiu.

-Tesis dirigides. He dirigit 11 doctorats. tesis. La majoria dels alumnes treballen
en bioinformàtica/computació.

Línies de recerca

Predicció de mutacions patològiques

En els darrers anys hem orientat la nostra recerca al desenvolupament d'eïnes bioinformàtiques aplicades a la predicció de mutacions patològiques en proteïnes (PMID: 11812146, 15390262, 15879453, 16208716, 17059831). Per assolir aquest objectiu hem seguit un protocol de dues passes. En primer lloc, hem caracteritzat les mutaciones patològiques en termes de propietats de seqüència, estructura i evolució. En segon lloc, hem fet servir aquests resultats per identificar aquells paràmetres amb un poder predictiu més gran. Posteriorment, hem utilitzat aquests paràmetres per "entrenar" una xarxa neuronal que ens ha proporcionat un model empíric que permet l'identificació de mutacions patològiques, amb una tasa d'encert moderadament elevada (prop del 70%; PMID: 15390262, 15879453, 16208716).

En aquests moments estem aplicant aquesta aproximació al cas de patologies concretes. Pensem que aquest és un pas natural vers el desenvolupament d'una medicina personalitzada. Dins d'aquest context, estem caracteritzant l'impacte de les mutacions causants de la malaltia de Fabry sobre l'estructura i la funció de l'alfa-galactosidasa. Seguim l'aproximació descrita més amunt, però en aquest cas ens beneficiem de la col.laboració estreta amb el grup del Dr. Joan Montaner.

IP: Fco. Xavier De la Cruz Montserrat

Projectes

Avanzando hacia el diagnóstico de precisión a través de la comprensión mecanística de las patologias: de la interpretación de variantes a la identificación del perfil celular.

IP: Fco. Xavier De la Cruz Montserrat
Col·laboradors: Miriam Izquierdo Sans, Javier Guerrero Flores
Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e Innovación-MICINN
Finançament: 111758
Referència: PREP2022-000566
Durada: 01/02/2024 - 31/01/2028

Ministerio de Ciencia

Advancing towards precision diagnostics using a mechanistic understanding of disease processes: from variant interpretation to single-cell profiling

IP: Fco. Xavier De la Cruz Montserrat
Col·laboradors: Natalia Padilla Sirera, Selen Ozkan
Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e Innovación-MICINN
Finançament: 262500
Referència: PID2022-142753OB-I00
Durada: 01/09/2023 - 31/08/2026

Ministerio de Ciencia

Hacia una mejor aplicabilidad de la Inteligencia Artificial en Medicina Genómica: Integrando capacidad predictiva e interpretabilidad en una nueva generación de herramientas para la anotación de variantes de proteínas

IP: Fco. Xavier De la Cruz Montserrat
Col·laboradors: Natalia Padilla Sirera, Selen Ozkan
Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e Innovación-MICINN
Finançament: 219650
Referència: TED2021-130342B-I00
Durada: 01/12/2022 - 30/11/2024

Ministerio de Ciencia

Therapeutical approaches against chemoresistant cancers

IP: Matilde Lleonart Pajarin
Col·laboradors: Yoelsis Garcia Mayea, Fco. Xavier De la Cruz Montserrat, Juan Lorente Guerrero, Natalia Padilla Sirera, Marina Bataller Fernández, Almudena Sanchez Garcia, Selen Ozkan
Entitat finançadora: Agència Gestió Ajuts Universitaris i de Recerca
Finançament: 0.01
Referència: 2021 SGR 01205
Durada: 01/01/2022 - 30/06/2025

Notícies relacionades

El Grup de Bioinformàtica Clínica i Translacional del VHIR s'ha encarregat de l’anàlisi computacional de dos estudis genètics internacionals liderats pel Children’s Hospital of Philadelphia.

El grup de Bioinformàtica Clínica i Translacional posa en marxa el projecte per utilitzar la intel·ligència artificial més puntera en la identificació de variants patogèniques.

Professionals relacionats

Jesús Griñón Martínez

Jesús Griñón Martínez

Imatge mèdica molecular
Llegir més
Claudia Barber Caselles

Claudia Barber Caselles

Investigador/a predoctoral
Fisiologia i fisiopatologia digestiva
Llegir més
Manuel Roberto Sosa Garay

Manuel Roberto Sosa Garay

Investigador/a predoctoral
Shock, disfunció orgànica i ressucitació
Llegir més
Raquel Delgado Gil

Raquel Delgado Gil

Investigador/a predoctoral
Recerca biomèdica en ginecologia
Llegir més

Subscriu-te als nostres butlletins i forma part de la vida del Campus

El Vall d’Hebron Barcelona Hospital Campus és un parc sanitari de referència mundial on assistència, recerca, docència i innovació es donen la mà.