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Bioingeniería

BIOLOGÍA COMPUTACIONAL Y BIOMEDICINA DE SISTEMAS

Objetivos estratégicos

El Grupo tiene como Objetivos:

  • Desarrollo de métodos computacionales para modelado de sistemas biológicos.
  • Desarrollo de Inteligencia Artificial (IA) para predecir estructuras celulares y subcelulares.
  • Desarrollo de IA para analizar historias clínicas.
  • Integración mediante IA de historias clínicas, imágenes y datos ómicos para la comprensión enfermedades y envejecimiento.
  • Estudio de la interacción entre variaciones genéticas y funciones celulares utilizando IA.

Líneas de investigación

  • Predicción de novo de puntos críticos de regulación genómica como componentes básicos de modelos matemáticos de la interacción entre redes genéticas y epigenéticas
  • Análisis de redes biológicas. Desarrollo de métodos para identificar la tipología y la dinámica de las redes biológicas analizando propiedades de las redes. Aplicación a células madre, reprogramación celular, estados patológicos, progresión de enfermedades y mecanismos de envejecimiento
  • Identificación y caracterización de núcleos reguladores en redes pluripotentes, en células madre, en enfermedades y en el envejecimiento utilizando técnicas de IA
  • Desarrollo de algoritmos para el análisis de datos de célula única con o sin información espacial utilizando técnicas de IA
  • Desarrollo de herramientas computacionales para analizar e integrar datos ómicos de diferente naturaleza (transcriptómica, Chip-Seq, metilómica de ADN, marcas de histonas, expresión de microARN y proteómica)
  • Desarrollo de algoritmos para la búsqueda de patrones de secuencia de ADN y palabras de ADN para construir diccionarios y gramáticas de ADN utilizando técnicas de IA
  • Desarrollo de métodos de IA para integración de historias médicas, imágenes clínicas y datos ómicos para predecir condiciones de salud, enfermedades y envejecimiento
  • Desarrollo de algoritmos para la identificación y caracterización de ADN y ARN circular a partir de datos de secuenciación e integración con otros datos ómicos

Responsable de grupo

MARCOS JESUS ARAUZO BRAVO

INVESTIGADOR/A RESPONSABLE DE GRUPO

IKERBASQUE RESEARCH PROFESSOR

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El Dr. Marcos Araúzo Bravo es Ingeniero Industrial en Automática y Electrónica, Doctor de Tecnologías Industriales por la Universidad Politécnica de Cartagena y Doctor en Tecnología de la Información por el Instituto de Tecnología de Kyushu (KIT) de Japón en 2003 donde realizó además su Postdoctorado en 2006. De 2006 a 2014 inició y lideró el laboratorio de Biología Computacional y Bioinformática del Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular de Münster (Alemania). De 1998 a 2004 Profesor Asociado de la Escuela Politécnica, Departamento de Ingeniería Electromecánica de la Universidad de Burgos. Coordinador, lider y participante de múltiples proyectos internacionales (FET CIRCULAR VISION, EraCoSysMed 4D-HEALING), nacionales y regionales, es asimismo miembro de CIBERfes (Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable) y de la Red Temática de Excelencia para Bioinformática Translacional (TransBioNet). Tiene más de 150 publicaciones en revistas como Science, Nature, Nature Cell Biology, Nature Chemical Biology, Journal American Chemical, Cell o Cell Stem Cell. Más de 11.200 citas en Google Scholar, índice H: 50 e índice i10: 1115 (Marzo 2022) y es, además, coinventor de 3 patentes registradas. Ha dirigido una Tesis Doctoral y dirige cuatro en la actualidad.

Miembros

Producción científica

Modeling the chondrocyte-derived osteoblasts formation process reveals its molecular signature and regulation network.

Ruiz-Hernandez, Raquel, Gay, Laurie, Moncho-Amor, Veronica, Martin, Pablo, Vergara-Arce, Jhonatan A., Di Blasio, Stefania, Snoeks, Thomas, Cossio, Unai, Matheu, Ander, Caffarel, Maria M., Gerovska, Daniela, Arauzo-Bravo, Marcos J., Vilas, Amaia, Prosper, Felipe, Moya, Sergio, Alonso-Alconada, Daniel, Alonso-Varona, Ana, Nusspaumer, Gretel, Lopez-Rios, Javier, Rizotti, Karine, Lovell-Badge, Robin, Bonnet, Dominique, Malanchi, Ilaria, Abarrategi, Ander.

Bone Research, 14, 0-0 (2026)

DOI: 10.1038/s41413-025-00500-6

Spatial-Temporal Forecasting of Air Pollution in Saudi Arabian Cities Based on a Deep Learning Framework Enabled by AI.

Zrieq, R, Kamel, S, Al-Hamazani, F, Boubaker, S, Attili, R, Araúzo-Bravo, MJ.

Toxics, 13, 0-0 (2025)

DOI: 10.3390/toxics13080682

DNA CIRCULOMICS IN MURINE DNASE KNOCKOUT MODELS OF SLE REVEALS ENRICHMENT OF CALCIUM SIGNALING PATHWAYS IN LIVER.

Gerovska, D, Kretz, A, Araúzo-Bravo, MJ.

JOURNAL OF RHEUMATOLOGY, 52, 139-140 (2025)

Exploring a flexible and cytotoxic drug carrier of cisplatin and 5-fluorouracil for a multitarget therapeutic approach in colorectal cancer.

Mena-Gutierrez, Sandra, Arauzo-Bravo, Marcos J., Beobide, Garikoitz, Bergara-Muguruza, Leire, Castillo, Oscar, Castellanos-Rubio, Ainara, Gerovska, Daniela, Luque, Antonio, Pascual-Colino, Jon, Perez-Yanez, Sonia.

Journal of Materials Chemistry B, 13, 13623-13634 (2025)

DOI: 10.1039/d5tb01280e

Circular extrachromosomal DNA (eccDNA): a potential diagnostic and prognostic tool to be introduced into the clinical practice of Inflammatory Bowel Disease.

Foscarini, E, Emoli,, Petito,, Di Vincenzo, F, Masi, L, Troisi, S, Pane, C, Piazzesi, A, Turchini, L, Pugliese, D, Laterza, L, Lopetuso, LR, Gerovska, D, Arauzo, M, Putignani, L, Regenberg, B, Gasbarrini, A, Scaldaferri, F.

JOURNAL OF CROHNS & COLITIS, 19, 565-566 (2025)

DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjae190.0341

Genetic-Epigenetic Regulatory Mechanisms of Extrachromosomal Circular DNA: Evidence for a Role in Aging and Age-Related Neurodegenerative Disorders.

ARAUZO BRAVO, MARCOS JESUS, GEROVSKA, DANIELA IVANOVA, Matthias Schwab, Alexandra Kretz.

Decoding Aging and Neurodegeneration, 0-0 (2025)

CIRCULAR EXTRACHROMOSOMAL DNA: A POTENTIAL DIAGNOSTIC AND PROGNOSTIC TOOL FOR CLINICAL PRACTICE IN IBD.

Foscarini, E, Emoli, V, Petito, F, Di Vincenzo, F, Masi, I, Troisi, S, Giuffrida, V, Piazzesi, A, Turchini, I, Pugliese, D, Laterza, I, Lopetuso, LR, Gerovska, D, Arauzo, M, Putignani, I, Regenberg, B, Gasbarrini, A, Scaldaferri, F.

DIGESTIVE AND LIVER DISEASE, 57, 0-0 (2025)

HUMAN EXTRACHROMOSOMAL CIRCULAR DNA (ECCDNA) IS A NOVEL BIOMARKER IN INFLAMMATORY BOWEL DISEASE.

Di Vincenzo, Petito, V, Gerovska, D, Piazzesi, A, Russo, A, Turchini, L, Emoli, V, Lopetuso, LR, Regenberg, B, Gasbarrini, A, Putignani, L, Arauzo-Bravo, MJ, Scaldaferri, F.

DIGESTIVE AND LIVER DISEASE, 57, 0-0 (2025)

Inhibition of PCSK9 Attenuates Liver Endothelial Cell Activation Induced by Colorectal Cancer Stem Cells During Liver Metastasis.

Martin, A, Gerovska, D, Arauzo-Bravo, MJ, García-Escudero, MD, García, HG, Bañares, I, Fontal, N, Siegfried, G, Evrad, S, Pernot, S, Khatib, AM, Badiola, I.

Cancers, 17, 0-0 (2025)

DOI: 10.3390/cancers17121977

Human Extrachromosomal Circular DNA (EccDNA) is a Novel Biomarker in Inflammatory Bowel Disease.

Di Vincenzo, F, Petito,, Gerovska, D, Piazzesi, A, Russo, A, Turchini, L, Masi, L, Lopetuso, LR, Regenberg, B, Gasbarrini, A, Putignani, L, Aruzo-Bravo, MJ, Scaldaferri, F.

JOURNAL OF CROHNS & COLITIS, 19, 377-377 (2025)

DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjae190.0206

Ver más publicaciones

Proyectos activos

SEPSISIA: IMPLEMENTACION Y VALIDACION EXTERNA DE UN INNOVADOR SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA DE SEPSIS BASADO EN IA

Año de inicio: 2025

Importe concedido: 58.525,03€

Código: 2025111088/BG

Fecha Inicio: 01/12/2025

Fecha finalización: 30/11/2028

Investigador Principal (IP): MARCOS JESUS ARAUZO BRAVO
Financiador: DEPARTAMENTO DE SALUD

IDENTIFICACION DE VARIANTES SOMATICAS EN LA CORTEZA CEREBRAL DE DONANTES CON ESCLEROSIS LATERAL AMIOTROFICA (BRAINSEQ-ELA)

Año de inicio: 2025

Importe concedido: 35.164,38€

Código: 2025111027/BG

Fecha Inicio: 01/12/2025

Fecha finalización: 30/11/2028

Investigador Principal (IP): MARCOS JESUS ARAUZO BRAVO
Financiador: DEPARTAMENTO DE SALUD

MARIE SKLODOWSKA-CURIE (MSCA) COFUND 2023. ITZIAR VERGARA

Código: HE/MSCA/COFUND24/BREATH

Investigador Principal (IP): ITZIAR VERGARA MICHELTORENA
Financiador: COMISION EUROPEA - HORIZON EUROPE

IDENTIFICACION DE DIANAS TERAPEUTICAS MOLECULARES MEDIANTE ANALISIS MASIVO DE DATOS DE ADN CIRCULAR EXTRACROMOSOMICO E INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Año de inicio: 2024

Importe concedido: 186.250,00€

Código: PID2023-152752OB-I00

Fecha Inicio: 01/09/2024

Fecha finalización: 31/08/2027

Investigador Principal (IP): MARCOS JESUS ARAUZO BRAVO
Financiador: MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACION

IPERGLIO - IMPROVING PERSONALISED GLIOBLASTOMA CARE BY INTERTWINED IMMUNOMICS AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE APPROACHES

Año de inicio: 2023

Importe concedido: 180.000,00€

Código: IPERGLIO/AECC22

Fecha Inicio: 01/05/2023

Fecha finalización: 30/04/2026

Investigador Principal (IP): MARCOS JESUS ARAUZO BRAVO
Financiador: ISCIII INSTITUTO DE SALUD CARLOS III
Financiador: FUNDACION CIENTIFICA DE LA ASOCIACION ESPAÑOLA CONTRA EL CANCER