About
The generation of induced pluripotent stem cells (iPSCs), especially the generation of patient-derived pluripotent stem cells suitable for disease modelling in vitro, opens the door for the potential translation of stem-cell related studies into the clinic.
Successful replacement, or augmentation, of the function of damaged cells by patient derived differentiated stem cells would provide a novel cell-based therapy for diseases. Since iPSCs resemble human embryonic stem cells (hESCs) in their ability to generate cells of three germ layers, patient-specific iPSCs offer definitive solutions for the ethical and histo-incompatibility issues related to hESCs. Indeed human iPSC (hiPSC)-based autologous transplantation is heralded as the future of regenerative medicine.
One of our aims is to generate and correct disease-specific hiPSCs for disease modelling and drug screening. The combination of gene-editing based methodologies together with the development of novel protocols for cell differentiation into relevant tissues/organs, provides a unique scenario for modelling disease progression, and the identification of molecular and cellular mechanisms leading to organ regeneration (Figure 1). In this regard we are particularly interested in generation of transgene-free and disease free patient derived hiPSCs for disease modelling and the discovery of novel therapeutic targets.
We believe that the recovery of tissue function should not be restricted to the development of cell replacement therapies. In this regard, in our laboratory we take advantage of organisms that possess the ability to regenerate such as zebrafish, in order to understand which molecular and cellular pathways lead to organ regeneration.
Surprisingly, studies in neonatal mice have demonstrated that soon after birth this organism posses the capability to regenerate its heart. Taking advantage of such preliminary observations we are translating such analysis in order to understand if the mammalian neonatal kidney still posses the capability to regenerate, and more importantly, if we are able to dissect the epigenetic and cellular mechanisms leading to those responses.
Lastly, and in an effort to fully develop in vitro and ex vivo platforms for organ regeneration, in our lab we are focused in the development of reporter cell lines for different transcription factors essential for tissue-specific commitment and differentiation (i.e: renal and cardiac lineages). The possibility to combine pluripotent stem cell lines together with decellularized matrices, functionalized biomaterials and ex vivo organoids offers and unprecedented opportunity for the immediate generation of patient-specific in vitro and ex vivo platforms for disease modelling and organ regeneration (Figure 2).
Staff
Projects
| NATIONAL PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Bioengeniería para mejorar la salud mediante de organoides y bioimpresión 3D (2021-2023) | MINECO – Plataformas ISCIII de apoyo a la I+D+I en Biomedicina y Ciencias de la Salud | Núria Montserrat |
| CARDIOPRINT Biofabricación avanzada multifunción en 3D para la generación de tejido cardiaco terapéutico a escala humana diseñado por ordenador (2021-2024) | MICIU, Proyectos de I+D+i en líneas estratégicas | Núria Montserrat |
| CAKUTORG Desarrollando nuevas estrategias para entender y tratar las anomalías congénitas del riñón y del tracto urinario mediante organoides (2021-2024) | MICIU, Retos investigación: Proyectos I+D | Núria Montserrat |
| Identifying SARS-CoV-2- host cell interactions exploiting CRISPR/Cas9 engineered human organoids: through the development of specific therapies against COVID19 (2020-2022) | FBBVA | Núria Montserrat |
| CHONDREG · Identification of the epigenetic mechanisms preventing chondrocyte de-differentiation: generation of novel therapeutic strategies for the treatment of cartilage chronic osteochondral lesions | CIBER | Nuria Montserrat |
| Infarto de miocardio en jóvenes. Factores epigeneticos y nuevos marcadores de riesgo cardiovascular. Efecto de la modulación de la expresión de microRNAs y long-non coding RNAs | ISCIII | (Collaborator) |
| INTERNATIONAL FUNDED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| ENGIORG Engineering kidney organoids to study the interplay between Tissue Mechanics and Metabolism: from development to disease (2021-2026) | European Commission | Núria Montserrat |
| ECaBox ECaBox «Eyes in a Care Box»: Regenerating human retina from resuscitated cadaveric eyes (2021-2025) | European Commission, FET OPEN | Núria Montserrat |
| Engineering functional human kidneys and urinary tracts (2021-2024) | Wellcome Leap Solicitation for Humans Organs, Physiology and Engineering (HOPE) | Núria Montserrat |
| BRAV3. Computational biomechanics and bioengineering 3D printing to develop a personalized regenerative biological ventricular assist device to provide lasting functional support to damaged hearts (2020-2024) | European Commission | Núria Montserrat |
| MAD-CoV 2 · Modern approaches for developing antivirals against SARS-CoV 2 (2020-2024) | European Commission | Núria Montserrat |
| R2U-Tox-Assay · Ready-to-use Toxicity Screening Assay based on iPS-Technologies (2020-2022) | EIT Health | Núria Montserrat |
| PRIVATELY FUNDED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| SYSTORG Exploiting organoid model systems to explore systemic conditions worsening COVID19: merging cellular and genetic engineering (2021-2024) | Fundació La Marató de TV3, TV3-Projectes de recerca La Marató TV3 | Núria Montserrat |
| Identificació de noves dianes terapèutiques i biomarcadors de progressió del càncer de ronyó a través de models organoides i xenoempelts genèticament dissenyats per CRISPR (2020-2023) | Fundació La Marató de TV3, TV3-Projectes de recerca La Marató TV3 | Núria Montserrat |
| REPIRE · Regenerating photoreceptors in human retinal organoids to establish a treatment for Retinitis Pigmentosa (2018-2021) | Fundación Bancaria «La Caixa» | Núria Montserrat |
| FUNDRAISING PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Programa Faster Future 2020: COVID-19 (2021) | Fundraising | Núria Montserrat |
| FINISHED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Identification of Kidney Cancer progression targets and biomarkers through CRISPR-engineered organoids and xenograft mouse models (2019-2020) | Fundació La Marató de TV3 | Núria Montserrat |
| Generation of Isogenic Models of Clear Cell Renal Cell Carcinoma (ccRCC) using CRISPR-engineered Kidney Organoids, for the identification of diagnostic biomarkers (2017-2021) | Fundación AECC | Núria Montserrat |
| EPIORG · Cómo modelar la Nefropatía Diabética: restableciendo el epigenoma en organoides renales diabéticos inducidos (2018-2020) | MINECO, Retos investigación: Proyectos I+D | Núria Montserrat |
| MECHANORG · Como integrar señales mecánicas y metabólicas en organoides renales para el modelado de patologías humanas (2019-2020) | MINECO, Acciones Dinamización Europa Investigación | Núria Montserrat |
| Modelling Diabetic Nephropathy targeting DNA methylation: engineering the epigenome in kidney (2019-2020) | EFSD European Foundation for the Study of Diabetes | Núria Montserrat |
| REGMAMKID · How to regenerate the mammalian kidney (2015-2021) | European Commission, ERC-StG | Núria Montserrat |
| REPROMICRO · Reprogramacion y regeneracion tisular a partir de microvesiculas derivadas de celulas madre de pluripotencia inducida (2017-2019) | Ministerio de Economía y Competitividad, Explora Ciencia | Nuria Montserrat |
| Desarrollo de nuevas estrategias para el tratamiento de la enfermedad renal (2015-2017) | MINECO | Nuria Montserrat |
| TRATENFREN · Desarrollo de nuevas estrategias para el tratamiento de la enfermedad renal (2015-2017) | MINECO, Retos investigación: Proyectos I+D | Nuria Montserrat |
| Regenerative medicine for Fanconi anemia: generation of disease-free patient-specific iPS (2013-2016) | Fundació La Marató de TV3 | Nuria Montserrat |
| ACE2-ORG · Development of a human cellular plaform unveilling Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) – sars-CoV-2 interactions (2020-2021) | ISCIII | Núria Montserrat |
| Red TERCEL · Red de Terapia Celular (2017-2021) | MINECO, ISCIII | (Collaborator) |
| EPIORGABOLISM Diabetic nephropathy modelling in hESC-derived 3D (2019-2021) | European Commission, MARIE CURIE – IF | Carmen Hurtado |
Publications
Equipment
- Real Time QuantStudio 5
- SimpliAmp thermocycler
- Eppendorf 5415D centrifuge
- Allegra X-15 R centrifuge
- Gyrozen 1248 centrifuge
- BioUltra 6 Telstar culture Hood 2x
- AH-100 Telstar primary culture Hood
- Binder CB 60 incubators 2x
- Controltecnica ASTEC SCA 165 incubator
- Controltecnica ZC 180 incubator
- Bioruptor Pico sonicator
- Thermomixer C thermal block
- Leica DMS1000 and DMIL Led microscopes
- Leica DMi1 microscope
- Leica MZ 10F magnifying glass
- Safe Imager 2.0 transilluminator
Collaborations
- Juan Carlos Izpisua Belmonte
Salk Institute for Biological Studies - Dr. Josep Maria Campistol Plana
Experimental Laboratory of Nephrology and Transplantation, Hospital Clínic, Barcelona - Peter Hohestein
The Roslin Institute, University of Edinburgh - Dr. Pere Gascón Vilaplana
Head of Oncology Service/Molecular and Translational Oncology Laboratory, IDIBAPS - Gloria Calderon
Embryotools SL - Pura Muñoz Cánovas
Departament de Ciències Experimentals i de la Salut, Universitat Pompeu Fabra - Dr. Pedro Guillén
Director Clínica Cemtro, Madrid - Dr. Francisco Fernández Avilés
Head of Cardiology Service, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid - Dr María Eugenia Fernández
Unit of Cell Production, Hospital Gregorio Marañón, Madrid - Joaquin Gutiérrez Fruitós
University of Barcelona - Dr. Pere Roca-Cusachs
IBEC - Dr. Elena Martínez
IBEC - Dr. Cristina Eguizabal Argaiz
Centro Vasco de Transfusion y Tejidos Humanos (CVTTH), Bizkaia - Dr. Antonio Alcaraz
Head of Urology, Hospital Clínic, Barcelona - Dr. Oriol Casanovas
Head of Tumour Angiogenesis Group, IDIBELL
News
El IBEC liderará el mayor consorcio estatal de biotecnología para salud
Ayer se presentó en el IBEC el Programa estratégico de investigación en el área de biotecnología aplicada a la salud, vehiculado a través de los denominados Planes Complementarios del Mecanismo de Recuperación y Resiliencia y que se ejecutará hasta finales de 2024.
Núria Monserrat en el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia
Núria Montserrat, líder del grupo de Pluripotencia para la Regeneración de Órganos del IBEC aparece en el diario ARA por el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia.
Núria Montserrat gana el Premi Nacional de Recerca al Talent Jove
Núria Montserrat, líder de grupo del IBEC y Profesora de investigación ICREA, aparece en los medios por ganar el Premi Nacional de Recerca al Talent Jove gracias a sus trabajos pioneros con miniórganos.
Las terapias regenerativas del futuro confluyeron en el Simposio IBEC, con expertos internacionales y más de 300 inscritos
Más de trescientos expertos internacionales en el campo de la investigación en terapias regenerativas se citaron en el simposio organizado por el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) para presentar los últimos avances en miniórganos, órganos en un chip, bioimpresión 3D e ingeniería de tejidos, entre otros.
Organoides y propiedades regenerativas en la radio
Nuria Montserrat, jefa de grupo del IBEC, es invitada al programa «Más de uno» de Onda Cero, donde comparte su investigación con organoides para estudiar enfermedades o sustituir tejidos dañados y además, explica la capacidad que tiene el anfibio llamado ajolote para regenerar sus propios órganos.
Nuria Montserrat, invitada como ponente en las Jornadas Europeas de Investigación e Innovación
Los días 23 y 24 de junio tuvieron lugar las Jornadas Europeas de Investigación e Innovación, donde Nuria Montserrat fue invitada a compartir su investigación y experiencias personales en un panel de alto nivel sobre “COVID-19: lecciones aprendidas, preparación y resiliencia”. El evento fue inaugurado por Mariya Gabriel, Comisaria Europea de Innovación, Investigación, Cultura, Educación y Juventud y fue moderado por Philip Campbell, editor jefe en Springer Nature.
Nuria Montserrat gana el Premio Nacional de Investigación al Talento Joven por su investigación con organoides
Nuria Montserrat, Profesora de investigación ICREA e Investigadora principal en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), ha sido nombrada ganadora del Premio Nacional de Investigación al Talento Joven 2020, que otorga el Gobierno de la Generalitat de Cataluña y la Fundación Catalana para la Investigación y la Innovación (FCRi). El premio reconoce la investigación pionera de la profesora Montserrat en el ámbito de la bioingeniería de células pluripotentes y la generación de organoides, también conocidos como mini-órganos, para el estudio de enfermedades en humanos.
La Bioingeniería y sus expertas, protagonistas en la Bienal Ciudad y Ciencia 2021
Entre los días 8 y 13 de junio tuvo lugar la segunda edición de la Bienal Ciudad y Ciencia de Barcelona, y el IBEC fue uno de los centros que contribuyó, a través de sus expertos y de la comisaria Nuria Montserrat. Además, esta Bienal culminó con la 14ª edición de la Fiesta de la Ciencia, con muchas propuestas para vivir la ciencia en primera persona.
Los mini-órganos de bioingeniería avanzan en la lucha contra el cáncer gracias a la AECC
Un proyecto capitaneado por la Profesora de Investigación ICREA en IBEC, Núria Montserrat, ha dedicado tres años a la investigación al estudio del cáncer renal utilizando organoides de laboratorio, gracias a las ayudas “LAB 2017” de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC). Los investigadores han logrado crear el primer modelo animal basado en organoides renales para este tipo de cáncer, y empezar a identificar signos tempranos del desarrollo de la enfermedad.
La Bioingeniería contra la COVID-19 acelera gracias a “La Marató”
Tres proyectos con el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) recibirán financiación de “la Marató de TV3” para investigar diferentes aspectos de la Covid-19. Gracias a las aportaciones recibidas, los expertos profundizarán en la comprensión de la enfermedad y sus posibles soluciones terapéuticas, estudiarán mejoras en los procesos de atención al paciente, y desarrollarán un sistema para predecir la evolución del sistema respiratorio, y avanzar en el tratamiento de pacientes con neumonía derivada de COVID19.