Dr. Rafael A. Medina, Ph.D

Virología Molecular

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.

Es profesor asistente del Departamento de Enfermedades Infecciosas e Inmunología Pediátrica y profesor asistente adjunto del Department of Microbiology, Icahn School of Medicine at Mount Sinai

Cargo


Profesor Asistente

Teléfono


(+56)223543355

(+56)223548181

Contacto


rmedinas@med.puc.cl

Formación Pregrado:

Bachelor of Science, University of Western Sydney, Australia

Formación Postgrado:

  • Bachelor of Science – Honors, University of Western Sydney, Australia
  • PhD in Biomedical Sciences, Department of Pathology, University of New Mexico, Albuquerque, USA
  • Postdoctorado en Virologia, Department of Microbiology, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, USA

Actividades Docentes Asistenciales:

  • Virología Medica (MED 306A): Módulo Virus Respiratorios: Influenza y Hantavirus.
  • Microbiología para Odontología (MED 301O): Módulo Influenza y otros virus respiratorios.
  • Curso de Postgrado de Virología Molecular (BIO4413): Módulo Biología Molecular del virus de influenza y oros virus respiratorios.

Investigación y Proyectos:

Proyectos Vigentes:

  1. NIH-NIAID 1U19AI135972: Fluomics: The Next Generation. Co-Investigador Principal, Director: Adolfo Garcia-Sastre (2018 – 2023)
  2. Fondecyt Regular 1161791 – CONICYT Chile: Host determinants of severe influenza A virus infection. Investigador Principal (2016 – 2020) 
  3. INACH RT 46-16:Ecología del virus de en la Antártica: El rol de las aves migratorias en la introducción del virus de influenza en la población de pingüinos. Investigador Principal (2016 – 2019)
  4. Proyecto Anillo en Ciencia y Tecnología 2014, PIA ACT1408 – CONICYT Chile: Molecular Pathogenesis of Emerging Viruses. Co-Director e Investigador Principal, Director: Marcelo Lopez-Lastra (2015 – 2018)
  5. NIH-Centers of Excellence for Influenza Research and Surveillance (CEIRS) -HHSN272201400008C:Center for Research on Influenza Pathogenesis (CRIP) – Avian and swine influenza virus surveillance activities in Central and South America. Investigador Principal proyecto en Chile, Director e Investigador Principal: Adolfo Garcia-Sastre (2014 – 2021)
  6. Instituto Milenio en Inmunología e Inmunoterapia – P09/016-F, Ministerio de Economía, Fomento y Turismo: Virología Molecular del Virus de Influenza, Investigador Adjunto, Director: Alexis Kalergis (2012 – 2021)

Proyectos Terminados:

  1. FONDECYT Postdoctoral 2015, 3150564 – CONICYT Chile: Epidemiologia Molecular del virus de Influenza virus en aves silvestres en Chile. PatrocinantePostdoctor: Gonzalo Barriga (2014 – 2017)
  2. FONDEF IDeA in two Stages ID14I10201 – CONICYT Chile: Desarrollo y validación de técnicas Multiplex de qRT-PCR para el de diagnostico y tipificación en tiempo real del virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRS) y el virus de influenza en cerdos de producción intensiva.Director e Investigador Principal (2015 – 2017)
  3. Concurso de Equipamiento Científico Tecnológico Mediano FONDEQUIP, 2013 – CONICYT Chile: Mejoramiento del equipamiento estratégico del laboratorio de bioseguridad de nivel 3 (BSL-3) de la Escuela de Medicina de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Co-Investigador, Investigador Principal: Marcelo Lopez-Lastra (2013 – 2015)
  4. CONICYT – FONDECYT 1121172 – CONICYT Chile:Virulence and antigenic determinants of influenza A virus infection in humans. Investigador Principal (2012 – 2015)
  5. NIH-Centers of Excellence for Influenza Research and Surveillance (CEIRS) – HHSN266200700010C:Center for Research on Influenza Pathogenesis (CRIP) – Expanding Surveillance in Latin America. Investigador Principal (2012 – 2014)
  6. PIA 79100014 – CONICYT Chile:Proyecto de Inserción de Capital Humano Avanzado en la Academia: Fortalecimiento de la Investigación Interdisciplinaria en Virología Molecular. Investigador Principal (2011 – 2014)

Líneas de Investigación:

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.

Publicaciones: *Autor Corresponsal:

1. Medina, R.A.* (2018). 1918 influenza virus: 100 years on, are we prepared against the next influenza pandemic? Nature Reviews Microbiology 16, 61-62. DOI: 10.1038/nrmicro.2017.1741. Medina, R.A.* (2018). 1918 influenza virus: 100 years on, are we prepared against the next influenza pandemic? Nature Reviews Microbiology 16, 61-62. DOI: 10.1038/nrmicro.2017.174

2. Neira, V., Brito, B., Mena, J., Culhane, M., Apel, M.I., Max, V., Perez, P., Moreno, V., Mathieu, C., Johow, M., Badia, C., Torremorell, M., Medina, R., Ortega, R. (2017) Epidemiological investigations of the introduction of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in Chile, 2013-2015. PLoS One. 12(7): e0181569. DOI: 10.1371/journal.pone.0181569

3. Neira, V., Barriga, G., Verdugo, C., Mor, S., Fei Fan Ng, T., Del Río, J., Tapia, R., García, V., Rodrigues, P., Briceño, C., Medina, R.A. and González-Acuña, D. (2017) Identification of a novel clade of avulaviruses in Antarctic Penguins. Emerging Infectious Disease. 23(7):1212-1214. DOI: 10.3201/eid2307.170054.

4. Nachbagauer, R., Choi, A., Hirsh, A., Margine, I., Iida, S., Barrera, A., Ferres, M., Albrecht, R.A., García-Sastre, A., Bouvier, N., Ito, K., Medina, R.A., Palese, P. and Krammer, F. (2017) Defining the antibody cross-reactome against the influenza virus surface glycoproteins in animal models and humans. Nature Immunology. DOI:10.1038/ni.3684

5. Barriga, G.P., Boric-Bargetto, D., Cortez-San Martin, M., Neira, V., van Bakel, H., Tapia, R., Toro-Ascuy, D., Moreno, L., Vasquez, Y., Sallaberry, M., Torres-Pérez, F., González-Acuña, D., Medina, R.A.* (2016) H5 Avian Influenza Virus with North American and Eurasian Lineage Genes in an Antarctic Penguin. Emerging Infectious Diseases. 22: 2221-2223. (#Corresponding author). DOI: 10.3201/eid2212.161076

6. Barrera, A., García, T., Tapia, K., Medina, R.A.* (2016). Factores virales e inmunológicos del hospedador que afectan la gravedad de la infección por virus de influenza. SEBBM 187, 13-19. (#Corresponding author).

7. Sandoval, C. Barrera, A. Ferrés, M., Cerda, J., Retamal, J., Medina, R. A.*, Hirsch, T#. (2016) Infection in health personnel with high and low levels of exposure in a hospital setting during the H1N1 2009 Influenza A pandemic. PLoS One. 11(1): e0147271. (#Corresponding author). DOI: 10.1371/journal.pone.0147271

8. Toro-Ascuy, D., Tambley, C., Beltran, C., Mascayano, C., Sandoval, N., Olivares, E., Medina, R.A., Spencer, E., Cortez-San Martín, M. (2014) Development of A Reverse Genetic System for Infectious Salmon Anemia Virus (ISAV): Rescue of Recombinant Fluorescence Virus Using Salmon ITS-1 Region as a Novel Promoter. Applied Environmental Microbiology. 81, 1210-1224. DOI: 10.1128/AEM.03153-14.

9. Medina, R.A.*, Stertz, S., Manicassamy, B., Zimmermann, P., Sun, X., Albrecht, R.A., Uusi-Kerttula, H., Zagordi, O., Belshe, R. B., Frey, S.E., Tumpey, T.M. and García-Sastre, A.* (2013) Glycosylations in the Globular Head of the Hemagglutinin Protein Modulate the Virulence and Antigenic Properties of the H1N1 Influenza Viruses. Science Translational Medicine. 5:187ra70. (* Equal contribution; #Corresponding Author). DOI: 10.1126/scitranslmed.3005996

10. Goldstein, T., Mena, I., Anthony, S.J., Medina R.A., Robinson, P.W., Greig, D.J., Costa, D.P., Lipkin, W.I., Garcia-Sastre, A. and Boyce, W.M. (2013) Pandemic H1N1 Influenza Isolated from Free-Ranging Northern Elephant Seals in 2010 off the Central California Coast. PLoS One. 8:e62259. DOI: 10.1371/journal.pone.0062259

11. Medina, R. A. and García-Sastre, A. (2011) Influenza A viruses: new research developments. Nature Reviews Microbiology 9, 590-603. DOI: 10.1038/nrmicro2613

12. Medina, R.A. Rojas, M., Tuin, A., Huff, S., Ferres, M., Martines-Valdebenito, C, Godoy, P., García-Satre, A., Fofanov, Y., and SantaLucia, J. (2011) Development and characterization of a highly specific and sensitive SYBR Green RT-PCR assay for detection of the 2009 pandemic H1N1 influenza virus based on sequence signatures. Journal of Clinical Microbiology 49, 335-344. DOI: 10.1128/JCM.01142-10

13. Kucinskaite-Kodze, I., Petraityte-Burneikiene, R., Zvirbliene, A, Hjelle, B., Medina, R.A., Gedvilaite, A., Razanskiene, A., Schmidt-Chanasit, J., Mertens, M., Padula, P., Sasnauskas, K. and Ulrich, R.G. (2011) Characterization of monoclonal antibodies against hantavirus nucleocapsid protein and their use for immunohistochemistry on rodent and human samples. Archives of Virology 156, 443-456, DOI: 10.1007/s00705-010-0879-6.

14. Seibert, C. W., Kaminski, M., Philipp, J., Rubbenstroth, D., Albrecht, R. A., Schwalm, F., Stertz, S., Medina, R. A., Kochs, G., Garcia-Sastre, A., Staeheli, P. & Palese, P. (2010). Oseltamivir-resistant variants of the 2009 pandemic H1N1 influenza A virus are not attenuated in the guinea pig and ferret transmission models. Journal of Virology 84, 11219-11226. DOI: 10.1128/JVI.01424-10

15. Ye, J., Sorrell, E. M., Cai, Y., Shao, H., Xu, K., Pena, L., Hickman, D., Song, H., Angel, M., Medina, R. A., Manicassamy, B., Garcia-Sastre, A. & Perez, D. R. (2010). Variations in the Hemagglutinin of the 2009 H1N1 Pandemic Virus: Potential for Strains with Altered Virulence Phenotype? PLoS Pathogens 6, e1001145. DOI: 10.1371/journal.ppat.1001145

16. Medina, R. A., Manicassamy, B., Stertz, S., Seibert, C. W., Hai, R., Belshe, R. B., Frey, S. E., Basler, C. F., Palese, P. & Garcia-Sastre, A. (2010). Pandemic 2009 H1N1 vaccine protects against 1918 Spanish influenza virus. Nature Communications 1, DOI: 10.1038/ncomms1026

17. Hale, B. G., Steel, J., Medina, R. A., Manicassamy, B., Ye, J., Hickman, D., Hai, R., Schmolke, M., Lowen, A. C., Perez, D. R. & Garcia-Sastre, A. (2010). Inefficient control of host gene expression by the 2009 pandemic H1N1 influenza A virus NS1 protein. Journal of Virology 84, 6909-6922. DOI: 10.1128/JVI.00081-10

18. Hale, B. G., Steel, J., Manicassamy, B., Medina, R. A., Ye, J., Hickman, D., Lowen, A. C., Perez, D. R. & Garcia-Sastre, A. (2010). Mutations in the NS1 C-terminal tail do not enhance replication or virulence of the 2009 pandemic H1N1 influenza A virus. Journal of General Virology 91, 1737-1742. DOI: 10.1099/vir.0.020925-0.

19. Manicassamy, B., Medina, R.A., Hai, R., Tsibane, T., Stertz, S., Nistal-Villan, E., Palese, P., Basler, C.F., and Garcia-Sastre, A. (2010). Protection of Mice against Lethal Challenge with 2009 H1N1 Influenza A Virus by 1918-Like and Classical Swine H1N1 Based Vaccines. PLoS Pathogens 6, e1000745. DOI: 10.1371/journal.ppat.1000745

20. Torres-Perez, F., Wilson, L., Collinge, S.K., Harmon, H., Ray, C., Medina, R.A., and Hjelle, B. (2010). Sin Nombre virus infection in field workers, Colorado, USA. Emerging infectious Diseases 16, 308-310. DOI: 10.3201/eid1602.090735

21. Medina, R.A., Torres-Perez, F., Galeno, H., Navarrete, M., Vial, P.A., Palma, R.E., Ferres, M., Cook, J.A., and Hjelle, B. (2009). Ecology, genetic diversity, and phylogeographic structure of andes virus in humans and rodents in Chile. Journal of Virology 83, 2446-2459. DOI: 10.1128/JVI.01057-08

22. Medina, R.A., Mirowsky-Garcia, K., Hutt, J., and Hjelle, B. (2007). Ribavirin, human convalescent plasma and anti-beta(3) integrin antibody inhibit infection by Sin Nombre virus in the deer mouse model. Journal of General Virology 88, 493-505. DOI: 10.1099/vir.0.82459-0

23. Safronetz, D., Lindsay, R., Hjelle, B., Medina, R.A., Mirowsky-Garcia, K., and Drebot, M.A. (2006). Use of IgG avidity to indirectly monitor epizootic transmission of sin nombre virus in deer mice (Peromyscus maniculatus). The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 75, 1135-1139.

Libros:

  1. Medina RA, Ramos-Lopez I, and Fernandez-Sesma A. The Epidemiology and Immunology of Influenza Viruses. Kaufmann, Stefan H. E., David Sacks and Barry Rouse, eds., The Immune Response to Infectious Disease. Washington, DC: ASM Pres, 2011. 2011.
  2. Frias-Staheli N, Medina RA, and Bridgen A. Nairovirus molecular biology and interaction with host cells. Richard Elliot and Alexander Plyusnin, Eds. The Bunyaviridae. Horizon Press. 2011.

Patentes:

  1. Influenza virus vaccines and uses thereof, CA 2849434 A1
    Icahn School of Medicine at Mount Sinai; Garcia-Sastre, Adolfo; Palese, Peter; Krammer, Florian; Pica, Natalie; Eggink, Dirk; Medina-Silva, Rafael; Hai, Rong. 2013.

Pontificia Universidad Católica de Chile 2018

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