La investigación del laboratorio del Dr. Medina tiene como objetivo principal entender las bases moleculares de la patogénesis producida por agentes zoonóticos y patógenos infecciosos emergentes capaces de producir enfermedad en humanos, particularmente virus de ARN de cadena negativa simple, tales como el virus de influenza (virus de la gripe) y el virus Hanta.
En el laboratorio de Virología Molecular se desarrollan principalmente 3 líneas de investigación:
Investigación translacional: Hemos implementado un programa de investigación translacional para estudiar los factores moleculares del virus y del hospedero que contribuyen a la gravedad de la enfermedad producida por los virus de influenza humana y el virus hanta. Esto incluye el estudio de genomas virales para identificar marcadores moleculares de patogenia y virulencia. Además estamos interesados en entender la respuesta inmune temprana (respuesta inmune innata) y adaptativa (respuesta inmune celular y humoral) del hospedero frente a la infección con estos virus. Asimismo nos interesa investigar el rol del microbioma (bacterias comensales) del tracto respiratorio durante la enfermedad con estos virus y su posible implicancia en la enfermedad (ej. Infecciones secundarias). Nos interesa también entender los factores genéticos del hospedero, a través del estudio de polimorfismos de nucleótido simple (SNPs), para evaluar la susceptibilidad de la población chilena a estos patógenos. Todo esto tiene el fin de establecer de manera global cómo y porqué estos virus producen enfermedad en nuestra población.
Antigenicidad del Virus de Influenza A: Estudiamos las propiedades antigénicas de la proteína hemaglutinina (HA) del virus de la gripe y su rol en la patogénesis. Para esto, se generan herramientas recombinantes en el laboratorio para identificar sitios y modificaciones específicas que afectan la antigenicidad del virus y su virulencia, y se estudian en sistemas in vitro e in vivo. Estos estudios tienen implicancias directas en el entendimiento de cómo el virus de influenza es capaz de evadir la respuesta inmune humoral (anticuerpos neutralizantes), como también en entender cómo cambios en esta proteína pueden modular directamente el blanco de los anticuerpos, afectando además el fitness (capacidad de replicar) del virus. Con estos estudios esperamos contribuir al desarrollo de nuevas vacunas con características antigénicas de amplio espectro.
Ecología y diversidad del virus de Influenza: Implementamos y desarrollamos herramientas de diagnóstico y subtipificación del virus de influenza en animales para realizar actividades de vigilancia longitudinal activa en Chile, bajo el marco de “Un mundo una Salud” (One World, one Health). El fin de estos estudios es entender la diversidad y evolución de los virus de influenza en animales de producción intensiva (como el cerdo) y en la naturaleza (aves silvestres) en Chile y Antártida. Esta investigación provee información valiosa sobre los factores ecológicos, climáticos y los nichos ambientales que contribuyen a la circulación de estos virus en la naturaleza. Esto es de fundamental importancia para entender cómo se originan nuevas cepas virales en reservorios animales que puedan tener el potencial de generar nuevas pandemias en el contexto del cambio global.