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
Núria Montserrat en Espejo Público nos habla sobre Covid-19
Nuria Montserrat, investigadora principal del grupo «Pluripotencia para la regeneración de órganos» ha hablado hoy en Espejo Público sobre la investigación que está llevando a cabo su grupo en colaboración con otros grupos de investigación internacionales para encontrar un tratamiento para frenar que el virus pueda seguir infectando a otras células, impidiendo que el virus se replique.
El IBEC se suma a la comunidad BASE3D para contribuir al futuro de la impresión 3D
El Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) aportará su amplia experiencia en impresión y bioimpresión 3D a comunidad BASE 3D, una entidad que agrupa centros de investigación de toda Cataluña con el objetivo de potenciar la I+D+i en el campo de la impresión 3D. Los grupos dirigidos por Josep Samitier, Elisabeth Engel, Núria Montserrat y Javier Ramón en el IBEC se suman al proyecto BASE3D.
Núria Montserrat nos habla de organoides en el podcast «El Método»
Núria Montserrat es entrevistada por Luís Quevedo en el podcast «El Método» donde habla sobre su investigación con organoides.
Núria Montserrat recibe el premio Íñigo Álvarez de Toledo
Núria Montserrat, profesora de investigación ICREA e investigadora principal del grupo “Pluripotencia para la regeneración de órganos” en el IBEC, ha ganado por unanimidad el XXXI Premio Iñigo Álvarez de Toledo a la Investigación Básica concedido por la Fundación Renal Íñigo Álvarez de Toledo. Su Majestad la Reina Doña Sofía hizo entrega de los premios de investigación en nefrología a los ganadores de las dos últimas ediciones, correspondientes a las convocatorias de 2018 y 2019.
La EMBL-IBEC Winter Conference se clausura con un gran éxito de participación
La conferencia organizada por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) reunió esta semana en La Pedrera de Barcelona a un total de 200 expertos internacionales en el campo de la bioingeniería. En la inauguración del evento, que corrió a cargo de la alcaldesa de Barcelona Ada Colau, se destacó la consolidación de Barcelona como centro internacional de investigación y conocimiento.
Entrevistas a nuestros expertos
A raíz de una reciente publicación sobre «robots biológicos reprogramables» en la revista PNAS, varios medios han querido conocer la visión de Nuria Montserrat y Samuel Sánchez (ambos profesores de investigación ICREA e investigadores principales en el IBEC) como expertos en este campo.
Un equipo de investigadores desarrolla biotransistores capaces de escuchar pequeños latidos de vida
Investigadores del IBEC y el ICMAB desarrollan una plataforma de transistores flexibles, baratos y biocompatibles capaces de obtener un electrocardiograma de células y microtejidos durante largos periodos de tiempo. La plataforma, basada en transistores orgánicas del tipo EGOFET, también es capaz de medir el efecto de fármacos en las células cardíacas, lo que abre la puerta a diversas aplicaciones, como dispositivos sanitarios implantables.
El IBEC aparece en el programa de televisión «Cinco dias en…»
Cinco días en… es una serie documental que se acerca a la cotidianidad de lugares muy diversos: monumentos hoteles, escuelas, instalaciones deportivas … y ahora era el turno del mundo de la ciencia. El programa se grabó en el Parque Científico de Barcelona, donde el IBEC tiene su sede.
El IBEC recibe financiación para tres proyectos de la mano de la Marató 2018
Tres proyectos en los que participa el IBEC han sido seleccionados para recibir financiación de La Marató 2018 «Contra el cáncer». Uno de los proyectos es liderado por el investigador Pere Roca-Cusachs y los otros dos son co-liderados por los investigadores Xavier Trepat y Núria Montserrat. La ceremonia de entrega de los diplomas acreditativos tuvo lugar el 30 de octubre en el Auditorio de la Academia de Ciencias Médicas y de la Salud de Cataluña y de Baleares. En esta edición se han escogido 43 proyectos de los 188 evaluados por un comité de expertos en cáncer de ámbito internacional, en función de su excelencia, metodología y relevancia.
Josep Samitier y Núria Montserrat asisten a la conferencia “Engineering and Manofacture of Living Systems” en China
Durante los días 9-11 de octubre tuvo lugar en Pekín la conferencia internacional sobre “Ingeniería y fabricación de sistemas vivos”. El objetivo del encuentro era reunir a investigadores multidisciplinarios de renombre internacional para revisar los últimos avances y discutir las futuras directrices en el diseño y fabricación de sistemas vivos, y su integración entre los investigadores presentes en el evento. La conferencia fue organizada por la Universidad de Tsinghua y el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Los principales temas discutidos durante el encuentro fueron la traslación a la clínica y a la indústria de los sistemas vivos diseñados en el laboratorio, se revisaron las técnicas emergentes para usar células pluripotentes de diversas fuentes (esferoides celulares, organoides y órganos en un -chip), se discutieron los problemas éticos, sociales y regulatorios asociados con el desarrollo y la fabricación de sistemas vivos diseñados y se habló del futuro de las investigaciones, desarrollo y sinergias en la integración e interfaz de sistemas vivos de biofabricación e ingeniería, entre otros. La reunión fue organizada por la Universidad de Tsinghua y el Instituto de Tecnología de Massachusetts.