El cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo. Los tumores cerebrales tienen una incidencia relativamente baja en comparación con otras patologías cancerígenas más generalizadas, pero la prognosis de algunos es muy pobre, contribuyendo significativamente a su morbilidad. La gestión clínica de una masa anormal en el cerebro es materia delicada y difícil, por lo que los expertos han de basarse en mediciones indirectas no invasivas de las características del tumor y de su crecimiento. En la práctica radiológica actual, estas mediciones se realizan a menudo mediante técnicas de resonancia magnética (MR), como la imagen (MRI) y la espectroscopia (MRS). La vasta información contenida en las señales de MR les hace ideales para la aplicación de técnicas de reconocimiento de patrones (PR). Durante las dos últimas décadas, estas técnicas se han aplicado con éxito al problema de la extracción de conocimiento a partir de datos de tumores cerebrales humanos, para su diagnóstico y pronóstico. No obstante, la discriminación de algunos tipos y subtipos de tumores, así como la delimitación precisa del área tumoral, continúan siendo un reto para los investigadores. En esta tesis, abordamos tales retos mediante la aplicación de un conjunto de técnicas avanzadas de PR. En primera instancia, se implementaron una variedad de técnicas comunes y bien conocidas en una herramienta integrada de software. Esta fue utilizada en tareas de reducción de dimensionalidad (DR), clasificación y evaluación de modelos, para el desarrollo de clasificadores apropiados para analizar datos de MRS. Posteriormente, se profundizó en el desarrollo de métodos de extracción de características (FE), para proponer un método que proporciona prototipos de señal interpretables a partir de los datos de MRS. En una siguiente fase, dos técnicas de descomposición espectral fueron utilizadas para extraer fuentes de MRS e identificar la que proporciona mejores resultados en el contexto de problemas de neuro-oncología, utilizando datos de MRS de un solo vóxel (SV). El mejor y más adecuado método de extracción de fuentes resultante se utilizó posteriormente para derivar fuentes correlacionadas con los espectros promedio de los tipos de tejidos estudiados. El primer enfoque se aplicó también en el contexto de datos de múltiples vóxeles (MV), donde se propone un mecanismo para delimitar la zona patológica del tumor. Las contribuciones se pueden resumir de la siguiente manera. En primer lugar, el desarrollo de una herramienta de software que ha permitido reproducir clasificadores previamente publicados, así como probar nuevas hipótesis. También se ha contribuido con un método de FE, cuyo rendimiento es comparable a su contraparte más comúnmente utilizada en el análisis de datos de MRS, al tiempo que mejora su interpretación. Por otra parte, hemos identificado la variante de descomposición espectral que mejor se adapta al análisis de datos de SV MRS, llamada Convex Non-negative Matrix Factorisation (NMF), mostrando su capacidad para discriminar entre tejido sano, necrosis y tumor en proliferación activa, con resultados que son comparables a los obtenidos en modo supervisado. Con los datos de MV, los resultados obtenidos evidencian que es posible conseguir una delimitación precisa de la zona patológica mediante la aplicación de Convex-NMF. Con esta tesis, ofrecemos una herramienta a radiólogos espectroscopistas para facilitar el desarrollo de clasificadores para el análisis de datos de MRS, en un amplio grupo de tipos tumorales. También ofrecemos una alternativa no supervisada para mejorar la discriminación entre tipos y subtipos tumorales, colocando este enfoque un paso por delante de los métodos supervisados clásicos. Esto nos ha permitido hacer frente a una de las principales fuentes de incertidumbre en el manejo clínico de tumores cerebrales: la dificultad de delimitar adecuadamente el área patológica. / Cancer is a leading cause of death worldwide. Tumours of the Central Nervous System and, among them, brain tumours have a relatively low incidence as compared to other more widespread cancer pathologies, but the prognosis of some of them is very poor, contributing significantly to morbidity. The clinical management of an abnormal mass in the brain is sensitive and difficult, making experts to rely on non-invasive indirect measurements of the tumour characteristics and growth. In current radiological practice, these data measurements are often provided by magnetic resonance (MR) techniques, such as imaging (MRI) and spectroscopy (MRS). The rich information contained in MR signals makes them ideally suited to the application of pattern recognition (PR) techniques. Over the last two decades, these techniques have been successfully used to address the problem of knowledge extraction from human brain tumour data, for their diagnosis and prognosis. Nevertheless, the discrimination of some tumour types and subtypes, along with the accurate delimitation of the tumour area, remained challenging. In this thesis, we approach these challenges using a set of advanced PR techniques. A variety of common and well-known dimensionality reduction (DR), classification, and evaluation methods are first gathered in a software tool, used for the development of classifiers that are suitable for the analysis of MRS data. We then delve into the feature extraction (FE) family of DR methods to propose a method that is robust in the presence of noise, not prone to overfitting, and which also provides interpretation of the extracted MRS signal prototypes. Two spectral decomposition techniques, in different algorithmic variants, are subsequently used to extract the sources of the MRS signals and identify the one that provides better results in the context of neuro-oncology, using single-voxel (SV) MRS data. The best and most adequate source extraction method is then used to derive sources correlated with the mean spectra of known tissue types. The former, an unsupervised approach, is also applied in this thesis in the multi-voxel (MV) context, where we propose a mechanism for delimiting the pathological area of the tumour. The contributions of this thesis can be summarised as follows. First, the development of a software tool allowed us to reproduce previously published MRS-based classifiers, and test new hypotheses that led to new publications. We also contributed a FE method, whose performance is comparable to its most commonly used counterpart in MRS data analysis, while improving on the interpretability. Moreover, we identified the spectral decomposition variant that best suits the analysis of SV MRS data, namely Convex Non-negative Matrix Factorisation (NMF), and showed its ability to discriminate between healthy tissue, necrosis, and actively proliferating tumour, with results that are comparable to those obtained in fully supervised mode. For MV data, we successfully benchmarked alternative spectral decomposition methods, and provided evidence supporting that very accurate delimitation can be achieved through the application of Convex-NMF. With this thesis, we provide spectroscopists with a tool that facilitates the development of classifiers for the analysis of MRS data, for a large group of tumour types; allowing them to concentrate on the interpretation of the results, without requiring a specialised mathematical expertise for testing their hypotheses. We also provide an unsupervised alternative to improve the discrimination between tumour types and subtypes, placing this approach one step ahead of classical label-requiring supervised methods for detection of the increasingly recognised molecular subtype heterogeneity within human brain tumours. This also allowed us to accurately tackle one of the main sources of uncertainty in the clinical management of brain tumours, which is the difficulty of appropriately delimiting the pathological area.

La detección de peatones continua siendo un problema muy difícil en escenarios reales, donde diferentes situaciones como cambios en iluminación, imágenes ruidosas, objetos inesperados, escenarios sin control y la variabilidad en la apariencia de los objetos ocurren constantemente. Todos estos problemas fuerzan el desarrollo de detectores más robustos para aplicaciones relevantes como lo son los vehículos autónomos basados en visión, vigilancia inteligente y el seguimiento de peatones para el análisis del comportamiento. Los detectores de peatones basados en visión más confiables deciden basándose en descriptores extraídos usando un único sensor y capturando características complementarias, e.g., apariencia y textura. Estas características son extraídas de una única imagen, ignorando la información temporal, o incluyendo esta información en un paso de post procesamiento e.g., seguimiento o coherencia temporal. Teniendo en cuenta estos hechos, nos formulamos la siguiente pregunta: ¿Podemos generar detectores de peatones más robustos mediante la introducción de nuevas fuentes de información en el paso de extracción de características? Para responder a esta pregunta desarrollamos diferentes propuestas para introducir nuevas fuentes de información a detectores de peatones bien conocidos. Empezamos por la inclusión de información temporal siguiendo el paradigma del aprendizaje secuencial apilado (SSL siglas en inglés), el cual sugiere que la información extraída de las muestras vecinas en una secuencia pueden mejorar la exactitud de un clasificador base. Después nos enfocamos en la inclusión de información complementaria proveniente de sensores diferentes como nubes de puntos 3D (LIDAR - profundidad), imágenes infrarrojas (FIR) o mapas de disparidad (par estéreo de cámaras). Para tal fin desarrollamos un marco multimodal en el cual información proveniente de diferentes sensores es usada para incrementar la exactitud en la detección (aumentando la redundancia de la información). Finalmente proponemos un detector multi-vista, esta propuesta multi-vista divide el problema de detección en n sub-problemas. Cada uno de estos sub-problemas detectara objetos en una vista específica dada, reduciendo así el problema de la variabilidad que se tiene cuando un único detector es usado para todo el problema. Demostramos que estas propuestas obtienen resultados competitivos con otros métodos en el estado del arte, pero envés de diseñar nuevas características, reutilizamos las existentes para mejorar el desempeño. / Pedestrian detection continues to be an extremely challenging problem in real scenarios, in which situations like illumination changes, noisy images, unexpected objects, uncontrolled scenarios and variant appearance of objects occur constantly. All these problems force the development of more robust detectors for relevant applications like vision-based autonomous vehicles, intelligent surveillance, and pedestrian tracking for behavior analysis. Most reliable vision-based pedestrian detectors base their decision on features extracted using a single sensor capturing complementary features, e.g., appearance, and texture. These features usually are extracted from the current frame, ignoring temporal information, or including it in a post process step e.g., tracking or temporal coherence. Taking into account these issues we formulate the following question: can we generate more robust pedestrian detectors by introducing new information sources in the feature extraction step? In order to answer this question we develop different approaches for introducing new information sources to well-known pedestrian detectors. We start by the inclusion of temporal information following the Stacked Sequential Learning (SSL) paradigm which suggests that information extracted from the neighboring samples in a sequence can improve the accuracy of a base classifier. We then focus on the inclusion of complementary information from different sensors like 3D point clouds (LIDAR - depth), far infrared images (FIR), or disparity maps (stereo pair cameras). For this end we develop a multi-modal framework in which information from different sensors is used for increasing detection accuracy (by increasing information redundancy). Finally we propose a multi-view pedestrian detector, this multi-view approach splits the detection problem in n sub-problems. Each sub-problem will detect objects in a given specific view reducing in that way the variability problem faced when a single detectors is used for the whole problem. We show that these approaches obtain competitive results with other state-of-the-art methods but instead of design new features, we reuse existing ones boosting their performance.

From Darwin’s Origin of the Species to the recent wealth in genomic data, many biologists have focused their research on understanding how natural selection has shaped the variability among and within species. Although theoretical and empirical advances have been remarkable, most biological mechanisms underlying the molecular basis of human adaptation remain to be elucidated. The selectionist view of adaptation accounted for the bias towards independent gene evolution. Most published studies aiming at detecting positive selection using either polymorphism or divergence data have been performed using a gene-candidate or a genome-wide scan approach, as described in the two first articles presented here. However, gene evolution is largely influenced by the biological context in which the encoded protein performs its intrinsic function(s). The phenotype, not the genotype, is at the interface with natural selection. Thus, in order to understand gene evolution, and particularly when considering adaptive selection, it is crucial to reduce the gap between genotype and phenotype. Genes and proteins do not act in isolation, but rather interact one with others in order to perform a given biological function. Therefore, when studying natural selection at molecular level one promising framework is to consider gene networks, as described in the two last articles of the present thesis. Analyses of gene networks describing the Insulin/TOR transduction signalling cascade and the whole protein-protein physical interaction map hold very striking results. Namely, genes acting at the core of both networks, thus having either more effect on a given phenotype or more pleiotropic effects within the organism, are more likely to be targeted by recent positive selection, as inferred using polymorphism data. / Desde el “Origen de las Especies” de Darwin a la reciente revoluci´on gen´omica, muchos bi´ologos han centrado su investigaci´on en la comprensi ´on de c´omo la selecci´on natural ha dado forma a la variabilidad entre y dentro de las especies. Aunque, los avances te´oricos y emp´ıricos han sido notables, la mayor´ıa de los mecanismos biol´ogicos que subyacen a las bases moleculares de la adaptaci´on biol´ogica a´un no est´an suficientemente esclarecidos. La visi´on seleccionista de adaptaci´on marc´o el sesgo de los estudios evolutivos hacia el an´alisis de genes individuales. La mayor´ıa de estudios publicados destinados a la detecci´on de la selecci´on positiva utilizando datos de polimorfismo o de divergencia se han realizado utilizando un gen candidato o un enfoque de exploraci´on gen´omica, como se describe en los dos primeros art´ıculos presentados en la presente tesis. Sin embargo, la evoluci´on de genes est´a muy condicionada por el contexto biol´ogico en el que cada gen realiza su funci´on intr´ınseca, siendo el fenotipo, y no el genotipo, su materia primaria. Por lo tanto, a fin de comprender la evoluci´on de genes, y en particular cuando se considera la evoluci´on adaptativa, es crucial reducir la brecha entre el genotipo y el fenotipo. Los genes y las prote´ınas no act´uan de manera aislada, sino que interact´uan entre s´ı con el fin de realizar una funci´on biol´ogica determinada. Por lo tanto, un marco prometedor al estudiar la selecci´on natural a nivel molecular seria considerar las redes de genes, como se describe en los dos ´ultimos art´ıculos de la presente tesis. Los an´alisis de los datos de polimorfismo gen´etico, tanto de los genes que componen la v´ıa de la insulina, c´omo de los todos los genes descritos en los mapas f´ısicos de interacci´on prote´ına-prote´ına tienen resultados muy sorprendentes: los genes que act´uan en el n´ucleo de ambas redes, teniendo as´ı m´as efecto sobre un determinado fenotipo o m´as efectos ple´otropicos dentro del organismo, tienen m´as probabilidades de ser el blanco de la selecci´on positiva reciente.

La gestió de residus ha estat identificada per la Comissió Europea, l'Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units i l'Organització per a la Cooperació Econòmica i el Desenvolupament, entre altres institucions, com un tema clau per a l'assoliment d'una societat eficient en l'ús de recursos i per aconseguir una economia sostenible. Les pràctiques de gestió de residus han de ser millorades per tal de reforçar el reciclatge de materials, tancant cicles de materials essencials i també recuperant energia a partir dels residus, alhora que es garanteix que no s'alliberen substàncies tòxiques al medi ambient. En essència, això significa passar d'un model lineal d'economia basat en extreure, usar i llençar a un model més circular. L'Anàlisi de Cicle de Vida (ACV) ha anat guanyant acceptació en els últims anys a Europa com la millor eina per ajudar en la presa de decisions sobre polítiques de gestió de residus i planificació. Aquesta proporciona una visió global i ampliada del sistema, té en compte tots els processos que intervenen i les seves interaccions amb l'economia (mitjançant la reintroducció de materials reciclats o de l'energia recuperada del sistema de gestió de residus), així com la quantificació de l'impacte d'un conjunt complet dels efectes ambientals (p. ex. el canvi climàtic, l'esgotament de la capa d'ozó, l'acidificació o l'eutrofització). Durant les últimes dècades, alguns autors han identificat qüestions metodològiques en realitzar ACV de Sistemes de Gestió de Residus (SGR) que poden tenir una gran influència en els resultats finals de l'anàlisi. Aquestes qüestions s'han abordat en les últimes guies metodològiques sobre ACV i gestió de residus elaborades pel Joint Research Centre de la Unió Europea (publicades el 2011). No obstant això, segons l'autora, encara hi ha algunes qüestions importants en l'aplicació d'ACV per avaluar l'eficiència ambiental de SGR que mereixen especial atenció. En particular, la forma en què els sistemes de recollida i els crèdits associats a la recuperació de materials han estat modelitzats històricament necessiten ser revisats, especialment si el focus de l'anàlisi és el sistema de recollida en si mateix i si estem duent a terme una anàlisi del sistema des del punt de vista de l'ACV atribucional. D'altra banda, la forma en què s'està avaluant l'esgotament de recursos en ACV ha estat qüestionada recentment en la literatura, i necessita també ser analitzada. El treball realitzat en aquesta tesi pretén ressaltar aquestes importants qüestions i donar una mica de llum sobre com abordar-les. Els resultats de la tesi són: (1) un mètode alternatiu per comptabilitzar els crèdits deguts a la recuperació de materials en ACV, més en línia amb l'objectiu fonamental o l'enfocament de l'ACV atribucional; (2) un nou model predictiu per avaluar el comportament ambiental de l'etapa recollida de residus, que produeix resultats més precisos que altres models existents en comparar-los amb rutes reals de recollida; i (3) una contribució al debat obert sobre el futur desenvolupament d'un mètode més robust per a l'avaluació de la categoria d'impacte d'escassetat de recursos en ACV, mitjançant la recerca de sinèrgies amb la metodologia de l’Emergy Accounting. / La gestión de residuos ha sido identificada por la Comisión Europea, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y la Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo, entre otras instituciones, como un tema clave para el logro de una sociedad eficiente en el uso de recursos y para lograr una economía sostenible. Las prácticas de gestión de residuos deben ser mejoradas con el fin de reforzar el reciclaje de materiales, cerrando ciclos de materiales esenciales y también recuperando energía a partir de los residuos, al tiempo que se garantiza que no se liberan sustancias tóxicas al medio ambiente. En esencia, esto significa pasar de un modelo lineal de economía basado en extraer, usar y tirar a un modelo más circular. El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) ha ido ganando aceptación en los últimos años en Europa como la mejor herramienta para ayudar en la toma de decisiones sobre políticas de gestión de residuos y planificación. Éste proporciona una visión global y ampliada del sistema, tiene en cuenta todos los procesos que intervienen y sus interacciones con la economía (mediante la reintroducción de materiales reciclados o de la energía recuperada del sistema de gestión de residuos), así como la quantificación del impacto de un conjunto completo de los efectos ambientales (p. ej. el cambio climático, el agotamiento de la capa de ozono, la acidificación o la eutrofización). Durante las últimas décadas, algunos autores han identificado cuestiones metodológicas al realizar ACV de Sistemas de Gestión de Residuos (SGR) que pueden tener una gran influencia en los resultados finales del análisis. Estas cuestiones se han abordado en las últimas guías metodológicas sobre ACV y gestión de residuos elaboradas por el Joint Research Centre de la Unión Europea (publicadas en 2011). Sin embargo, según la autora, todavía hay algunas cuestiones importantes en la aplicación del ACV para evaluar la eficiencia ambiental de SGR que merecen especial atención. En particular, la forma en que los sistemas de recogida y los créditos asociados a la recuperación de materiales han sido modelizados históricamente necesitan ser revisados, especialmente si el foco del análisis es el sistema de recogida en sí mismo y si estamos llevando a cabo un análisis del sistema desde el punto de vista del ACV atribucional. Por otro lado, la forma en que se está evaluando el agotamiento de recursos en ACV ha sido cuestionada recientemente en la literatura, y necesita también ser analizada. El trabajo realizado en esta tesis pretende resaltar estas importantes cuestiones y arrojar algo de luz sobre cómo abordarlas. Los resultados de la tesis son: (1) un método alternativo para contabilizar los créditos debidos a la recuperación de materiales en ACV, más en línea con el objetivo fundamental o el enfoque del ACV atribucional; (2) un nuevo modelo predictivo para evaluar el comportamiento ambiental de la etapa de recogida de residuos, que produce resultados más precisos que otros modelos existentes al compararlos con rutas reales de recogida; y (3) una contribución al debate abierto sobre el futuro desarrollo de un método más robusto para la evaluación de la categoría de impacto de escasez de recursos en ACV, mediante la búsqueda de sinergias con la metodología de Emergy Accounting. / Waste management has been identified by the European Commission, the United States Environmental Protection Agency and the Organization for Economic Cooperation and Development, among other institutions, as a key issue for the achievement of a resource-efficient society and for achieving a sustainable economy. Waste management practices need to be improved in order to reinforce material recycling, closing essential material loops and also recovering energy from waste, while at the same time ensuring that toxic substances are not released to the environment. This essentially means moving from a linear extraction-use-throw away economy model to a more circular one. Life Cycle Assessment (LCA) has been gaining acceptance in recent years as the best tool to assist decision making for waste management policy and planning in Europe. It can provide a global and expanded view of the system, taking into account all the processes involved and its interactions with the economy (by means of reintroducing recycled materials or energy recovered from the waste management system), as well as accounting for a complete set of environmental effects (i.e. climate change, ozone layer depletion, acidification or eutrophication). During the last decades, some authors have identified methodological issues when performing LCA of Waste Management Systems (WMS) that may have a great influence on the final results of the analysis. These issues have been addressed in the last methodological guidelines about LCA and waste management developed by the Joint Research Centre of the European Union (published in 2011). However, according to the author, there are still some important issues when applying LCA to evaluate the environmental efficiency of WMS that merit special attention. In particular, the way in which collecting systems and credits due to material recovery have been historically modelled needs to be reviewed, especially if the focus of the analysis is the collection system itself and if we are performing an analysis of the system from an attributional LCA point of view. On the other hand, how resource depletion is assessed in LCA has been recently questioned in the literature, and needs also to be analysed. The work done in this thesis aims to identity these important issues and shed some light on how to address them. The outcomes of the thesis are (1) an alternative method to account for the credits of material recovery in LCA, more in line with the fundamental aim of the attributional approach in LCA; (2) a new predictive model for evaluating the environmental perfomance of waste collection, which produces more accurate results when compared with real collection routes than other existing models; and (3) a contribution to the ongoing discussion for the future development of a more robust method for evaluating Resource Scarcity impact category in LCA, by looking at synergies with Emergy Accounting methodology.

Antecedents. Els extractes obtinguts a partir de les fonts al·lergògenes completes sovint són barreges mal definides d’al·lèrgens principals, al·lèrgens de reactivitat encreuada (RE) i material no al·lergogen. Quan són utilitzades en els mètodes diagnòstics de sensibilització al·lèrgica (“in vivo” i/o “in vitro”), sovint no permeten un diagnòstic precís de l’al·lergen responsable de la simptomatologia, sobretot en els pacients sensibilitzats a més d’una font al·lergògena. Els avenços en la caracterització d’al·lèrgens (biologia molecular i tècniques de DNA recombinant) han permès que disposem de noves eines diagnòstiques, com els al·lèrgens recombinants i els naturals purificats. Objectius. Capítol I. Definir el patró molecular específic de sensibilització al·lergènica en pacients adults polisensibilitzats a diferents espècies de pol·len de la zona de Barcelona i Roma (Itàlia). Capítol II. Definir patrons moleculars específics de sensibilització al·lergènica en pacients pediàtrics amb al·lèrgia alimentària polisensibilitzats de la regió Mediterrània (Barcelona).Mètodes. 156 pacients adults amb símptomes respiratoris sensibilitzats mitjançant proves cutànies intraepidèrmiques (SPT) a tres o més espècies botàniques de diferent pol·len i, 192 pacients pediàtrics diagnosticats d’al·lèrgia alimentària sensibilitzats a tres o més espècies d'aliments diferents mitjançant SPT. L’SPT es va realitzar amb extractes estandarditzats d'al·lèrgens alimentaris i ambientals. Es va mesurar la Immunoglobulina E (IgE) total sèrica, les IgE específiques (ImmunoCAP, Phadia) als al·lèrgens que foren positius mitjançant SPT i enfront una micromatriu d’al·lèrgens recombinants i naturals purificats (ImmunoCAP ISAC®). Resultats. Capítol I. Els pacients polisensibilitzats de la nostra zona són veritablement al·lèrgics a diverses espècies botàniques de pol·len ja que el percentatge de la sensibilització a al·lèrgens de RE és baix. La sensibilització a proteïnes de la família de les polcalcines s’associava a sensibilització a múltiples espècies de pol·len (≥ 7 espècies botàniques) (p<0,05). A més a més, Bet v 4 i Phl p 7 mostraven correlació estadísticament significativa (p<0,05). Per altra banda, la sensibilització a molècules de la família de les profilines s'associava a sensibilització al pol·len de gramínies i de Mercurialis (p<0,05). En tots els casos s’objectivà positivitat enfront les cinc molècules profilines presents a la micromatriu comercial ISAC® 103 (Phl p 12, Mer a 1, Bet v 2, Ole e 2 i Hev b 8). En els pacients amb al·lèrgia alimentària, la sensibilització a proteïnes transferidores de lípids (LTP) va resultar ser un factor de risc per patir anafilaxi (p<0,05). Tanmateix, no es varen objectivar diferències estadísticament significatives en els nivells mitjans de Pru p 3 entre els pacients amb síndrome d'al·lèrgia oral d’aquells que havien patit clínica d’anafilaxi. Capítol II. La sensibilització més freqüent va ser enfront la proteïna LTP (33%), seguida de la sensibilització a molècules tropomiosines (22%) i parvalbúmines (19%). Pel que fa a la sensibilització a LTP, la molècula més freqüent determinada va ser Pru p 3 (49%), seguida de Jug r 3 (48%), Pla a 3 (42%) i Ara h 9 (78%). En aquesta població d’estudi pediàtrica no es va objectivar associació estadísticament significativa entre la sensibilització a Pru p 3 i la clínica d’anafilaxi deguda a aliments vegetals (p=0,40). Tanmateix, a major edat del pacient, la prevalença d'anafilaxi causada per aliments vegetals també augmentava (p<0,05). Conclusions. L'ús d'al·lèrgens recombinants i naturals purificats per a l'estudi de la sensibilització al·lèrgica en població adulta i pediàtrica polisensibilitzada permet definir les sensibilitzacions genuïnes i les que són conseqüència dels fenòmens de RE amb més precisió diagnòstica. El diagnòstic molecular mitjançant l’ús de micromatrius d’al·lèrgens recombinants i/o naturals purificats (plataforma ISAC®) proporciona informació addicional per aconseguir un millor control de la patologia al·lèrgica. La identificació exacte de l’al·lergen sensibilitzant és un requeriment essencial per obtenir un diagnòstic òptim en el pacient al·lèrgic. / Background. Extracts obtained from complete allergenic sources are usually badly defined mixtures of major allergens, cross reactive allergens and non-allergenic material. These extracts often do not allow a precise diagnosis of the allergen responsible for the symptoms (“in vivo” or “in vitro”), especially in patients sensitized to more than one allergenic source. Advances in the characterization of allergens (molecular biology and recombinant DNA techniques), have allowed the development of new diagnostic tools based on purified and recombinant allergens. Objectives. Chapter I. The primary aim of the study was to define specific molecular allergic sensitization patterns in adult patients allergic to multiple pollen species from the area of Barcelona and Rome (Italy). Chapter II. The aim of the study was to define specific molecular allergic sensitisation patterns in paediatric poly-sensitised patients with food allergy from the Mediterranean area (Barcelona). Methods. 156 adult patients referring respiratory symptoms sensitized to three or more botanical species by means of skin prick test (SPT) and 192 pediatric patients referring food allergy sensitized to three or more different food species by means of SPT were included. SPT were performed with standardized food and inhalant allergen extracts. Total serum IgE, specific IgE (sIgE) (ImmunoCAP, Phadia) to those allergens shown positive on the SPT and specific IgE to a panel of recombinant allergens by ImmunoCAP ISAC® platform were measured. Results. Chapter I. Poly-sensitized patients in our area are truly allergic to several botanical species since the percentage of sensitization to panallergens is low. Sensitization to calcium binding proteins was associated to poly-pollen sensitization (≥ 7 botanical species) (p<0,05). Moreover, Bet v 4 and Phl p 7 were correlated (p<0,05).On the other hand, sensitization to profilins was associated to grass pollen and Mercurialis sensitization (p<0,05). In all cases, positivity to the 5 profilin present on the ISAC® platform (Phl p 12, Mer a 1, Bet v2, Ole e 2 and Hev b 8) was found. In patients with food allergy, lipid transfer protein (LTP) sensitization was found to be a risk factor for anaphylaxis (p<0,05). However, differences in mean levels of Pru p 3 did not differ significantly between patients with oral allergy syndrome (OAS) and anaphylaxis. Chapter II. LTP was the most prevalent protein sensitization in our population (33%), followed by tropomyosins (22%) and parvalbumins (19%). Regarding LTP sensitization, the most frequent molecule determined was Pru p 3 (49%), followed by Jug r 3 (48%), Pla a 3 (42%) and Ara h 9 (41%). There was no statistical association between sensitization to Pru p 3 and anaphylaxis due to vegetable foods (p=0.40). However, as the patient’s age increases, the rate of anaphylaxis caused by vegetable foods rises (p<0.05). Conclusions. The use of recombinant and purified allergens for the study of the allergic sensitization of polysensitized adult and pediatric patients and patients with complex allergic disease may help discern genuine sensitization of the patient from cross-reactivity with greater diagnostic accuracy. Multiplexed molecular diagnosis (ISAC® platform) delivers added information useful for the management of allergic patients since the identification of the exact allergen sensitizing the patient is an essential requirement for the optimal diagnosis.

Aquest treball estudia la dinàmica poblacional de fags P22 en poblacions d'hostes que envelleixen, com a model de la resposta vírica a situacions d'estrès de l'hoste. Per tal d'analitzar les respostes adaptatives del virus a l'envelliment i conseqüent pèrdua d'eficiència replicativa de les cèl·lules hoste, hem estudiat la propagació vírica en poblacions hoste aïllades, utilitzant com a model un bacteriòfag mutant que no integra el seu DNA al cromosoma del bacteri. Els resultats mostren una asimetria a l'aparició de la transmissió horitzontal i vertical. Durant el creixement exponencial, els cicles lítics son fortament reprimits i quan la taxa de creixement de la població hoste disminueix, les funcions lítiques són expressades en colònies independents. La asimetria observada a l'aparició de les estratègies de transmissió sembla mantenir la viabilitat de les cèl·lules infectades quan creixen exponencialment, però promou la producció vírica i eficient propagació horitzontal quan entren en fase estacionaria. L'anàlisi de la dinàmica d'inducció del profag en hostes RecA- van mostrar una amplificació de P22 no sincrònica en colònies independents, indicant que la sobtada amplificació vírica durant l'entrada en fase estacionaria en colònies separades és depenent de la proteïna funcional RecA. Els resultats també van mostrar que el temps anterior a l'amplificació vírica i tota la dinàmica de propagació vírica està influenciada per la història de la colònia infectada de la que deriva la cèl·lula fundadora. D'una altra banda, amb l'objectiu de desenvolupar nous components de vacunes, una de les línies de recerca del Laboratori de Nanobiotecnologia del Prof. Villaverde era el disseny i producció de proteïnes recombinants multifuncionals, en especial de β-galactosidasa i TSP, per trobar llocs permissius a on inserir pèptids amb activitat biològica, tal com el lloc A del FMDV. Villaverde, A. i col·laboradors van mostrar que la β-galactosidasa recombinant M278VP1 és sensible a la modulació enzimàtica per unió a anticòs, lo qual podria representar una nova aplicació potencial de β-galactosidases quimèriques com a sensors moleculars per la detecció d'anticossos. En aquest treball hem analitzat el mecanisme de reactivació de la β-galactosidasa recombinant M278VP1. També Carbonell, X. i Villaverde, A. van mostrar que l'extrem carboxi terminal de TSP és permissiu a llargues insercions peptídiques, resultant en proteïnes quimèriques biològicament actives (TSPA), no tòxiques, capaces d'acoblar-se amb càpsids de P22 sense cua i promoure la infecció de cèl·lules hoste de Salmonella. En aquest treball hem explorat l'efecte de diferents anticossos i els seus respectius fragments Fab anti-lloc A en la infectivitat de partícules de P22 quimèriques acoblades in vitro a partir de càpsids de P22 sense cua amb TSPA recombinant. L'increment observat de la infectivitat vírica indica que els bacteriòfags presentadors de pèptids poden actuar com a biosensors moleculars que responen a interaccions moleculars específiques. / This work studies the phage P22 spread dynamics in ageing bacterial populations, as a model of the viral response to host stress situations. In order to analyze the adaptative responses of the virus to the ageing, and consequent loss of replicative fitness of the host cells, we have explored the viral spread within isolated host populations, by using as a model a mutant bacteriophage unable to integrate its prophage DNA into the bacterial chromosome. The results show an asymmetry in the occurrence of horizontal and vertical transmission. During the exponential cell growth, lytic cycles are tightly repressed and when the growth rate of the host population decreases, lytic functions are expressed in independent colonies. The observed asymmetry in the occurrence of these transmission strategies seems to tend to maintain the viability of infected cells when exponentially growing, but promotes viral production and efficient horizontal spread when entering into the stationary phase. The analysis of prophage induction dynamics in a RecA- host showed a non-synchronous P22 amplification in independent colonies, indicating that the sudden viral burst observed during the entry into stationary phase in separated colonies is dependent on a functional RecA protein. Additionally the results showed that pre-burst time and the whole dynamics of phage spread is influenced by the history of the infected colony from which the founder cell derives. On the other hand, with the aim to develop new vaccine components, one of the research areas of the Nanobiotechnology Laboratory of Prof. Villaverde was to design and produce multifunctional recombinant proteins, specifically focusing into the β-galactosidase and TSP, to find permissive regions where to insert peptides with biological activity, such as the Site A of FMDV. Villaverde, A. et al. showed that the recombinant β-galactosidase M278VP1 is sensitive enough to enzymatic modulation mediated by antibody binding, which could represent a new potential application of chimeric β-galactosidases as molecular sensors to detect antibodies. In this work we have analyzed the reactivation mechanism of the recombinant β-galactosidase M278VP1. Additionally, Carbonell, X. and Villaverde, A. showed that the carboxy terminal end of TSP is permissive to long peptide insertions, resulting in biologically active (TSPA), non-toxic chimeric proteins able to assemble with P22 heads and to promote infection of Salmonella host cells. In this work, we have explored the effect of different antibodies and their respective Fab fragments anti-Site A on the infectivity of chimeric P22 particles assembled in vitro of tailless P22 heads with recombinant TSPA. The observed increase of the infective titre indicates that peptide-displaying bacteriophages can act as molecular biosensors that are responsive to specific molecular interactions.

Las células NKT representan una pequeña población de linfocitos con especificidad única para antígenos glicolipídicos, presentados por el receptor CD1d presente, principalmente, en las células dendríticas. Estas células juegan un papel muy important en la respuesta inmune antitumoral ya que coordinan tanto el sistema inmune innato como adaptativo. Las células NKT pueden ser activadas por el lípido sintético α-galactosilceramida (α-GalCer), que estimula la secreción de citoquinas como el IFN-γ, IL-12, IL-4 e IL-17, contribuyendo a la activación de células dendríticas (CDs), NK, B y T. En este trabajo, se evaluó el efecto antitumoral de la combinación de CDs, células tumorales irradiadas y el agonista de células NKT α-GalCer en un modelo murino de linfoma B. La vacuna terapéutica formada por CDs, células tumorales y α-GalCer eliminó el linfoma B en todos los ratones tratados, y su eficacia fue superior a la de otras combinaciones que se testaron como controles, incluyendo α-GalCer, células tumorales con CDs y CDs con α-GalCer. La terapia indujo la generación de una respuesta inmune de memoria, además de ser tumor-específica. El perfil de citoquinas inducido por la vacuna terapéutica resultó ser una combinación de respuesta Th1, Th2 e IL-17. Además, el tratamiento incrementó el número de células NKT y NK en los ratones tratados, así como de células NKT, NK y T secretoras de IFN-γ. Nuestro modelo de linfoma B resultó ser dependiente de células NK, además de presentar activación de células B. La vacuna terapéutica compuesta por CDs, células tumorales y α-GalCer elimina eficazmente el linfoma B de forma terapéutica. El tratamiento induce una respuesta inmune de memoria y tumor-especifica, y está asociado a un incremento de células NKT y NK, así como de células NKT, NK y T secretoras de IFN-γ, y con la activación de células B. / Natural killer T (NKT) cells are a small population of lymphocytes with unique specificity for glycolipid antigens presented by non-polymorphic CD1d receptor on APC, mainly presented on dendritic cells (DCs). NKT cells play a central role in tumor immunology since they coordinate innate and adaptive immune responses. These cells can be activated with the prototypic lipid α-galactosylceramide (α-GalCer), stimulating IFN-γ production and cytokine secretion (eg, IL-12, IL-4, IL-17) that contribute to the enhancement of DC function and the induction of NK, B and T-cell activation. We evaluated the antitumor effect of a combination of DCs and irradiated tumor cells with the NKT cell agonist α-GalCer in a mouse model of B-cell lymphoma. The therapeutic vaccine consisting of DCs, tumor cells and α-GalCer was able to eradicate B-cell lymphoma in all treated mice, and was superior to any vaccine combination, including α-GalCer alone, irradiated tumor cells with DCs, and DCs with α-GalCer. Importantly, treated mice with the vaccine were resistant to a tumor rechallenge, suggesting the development of a memory immune response. In addition, the immune response was tumor-specific since all the mice were unable to reject a syngeneic A20 B-cell lymphoma. In addition to in vivo evaluation of the therapeutic vaccine, the cytokine profile induced by the treatment was evaluated, showing a combination of Th1 and Th2 cytokines together with IL-17. When we looked at effector cells, we observed that the vaccine induces a high NKT and NK-cell expansion, as well as a high increase of IFN-γ secreting NKT, NK and tumor-specific T cells. NK cells played a critical role in the antitumor effect observed after the therapeutic treatment and there was also an activation of B cells since IgG antibodies against tumor cells were found in treated mice. The therapeutic vaccine consisting of dendritic cells, tumor cells and α-GalCer efficiently eradicates B-cell lymphoma in a therapeutic setting. This immune response is long-lasting, tumor-specific, and it is associated with an expansion of NK and NKT cells, an increase of IFN-γ secreting NK, NKT and T cells and B-cell activation.

Introducción. En esta tesis se analiza la opinión online de los pacientes sobre los profesionales sanitarios que los han atendido, a través de una web de calificación, utilizando las cuatro variables numéricas predefinidas en dicha web pero también analizando los comentarios, que como texto libre, pueden introducir los pacientes al realizar sus valoraciones. Metodología. Se analizan todas las opiniones publicadas (universo entero) en España en el portal Doctoralia desde su lanzamiento, 2 de febrero de 2011, hasta el 5 de mayo de 2013. Se ha realizado un análisis estadístico de las puntuaciones numéricas otorgadas a la puntualidad, instalaciones, atención y recomendable con los programas SPSS/Excel. El análisis textual de los comentarios se ha realizado con el aplicativo T-LAB. Resultados. Se han analizado 51.996 opiniones. En una escala de 1 a 5, la variable recomendable ha obtenido 4,89 (DS 0,48), puntualidad 4,40 (DS 0,89), atención 4,87 (DS 0,51), instalaciones 4,52 (DS 0,74), el promedio de estas variables 4,67 (DS 0,49). El 67,32% de las opiniones presentan un 4,5 de promedio y el 46,57% un 5. El promedio de opiniones por profesional es de 2,93 (rango 1- 68). El 39,24% de los profesionales han recibido una única opinión y el 48,33% entre 2 y 5 opiniones. El 6,17% de los médicos colegiados han recibido, al menos, una opinión online. Las especialidades que obtienen mayor número de opiniones son Ginecología y Obstetricia (16,71%), Odontología y Estomatología (11,18%), Traumatología y COT (9,58%), Medicina General (6,27%) y Pediatría (4,97%). El 71,42% de las puntuaciones están acompañadas de un comentario (18,98 palabras, rango 1-91) presentando una puntuación promedio de 4,69. Los profesionales hombres han sido más valorados que las mujeres (74,21% versus 25,79%). Asimismo reciben mejores puntuaciones (4,68 versus 4,65), mayor número de comentarios (72,20% versus 68,83%) y éstos son más extensos (19,52 versus 18,80 palabras). Las especialidades quirúrgicas versus las especialidades médicas obtienen mayor número de comentarios (77,06% versus 71,18%) y éstos son más amplios (21,56 versus 18,22). Hay mayor número de profesionales médicos valorados que profesionales no médicos (78,53% versus 21,47%) pero obtienen inferiores puntuaciones que éstos (4,65 versus 4,75). El 43,3% de los comentarios contienen lemas relacionados con características del encuentro, el 29,5% con las cualidades personales del profesional y el 27,1% con cualidades profesionales/ competencia técnica. Al aumentar las puntuaciones en la atención, aumentan los lemas relacionados con la relación interpersonal con el profesional y disminuyen los relacionados con las características del encuentro. En los comentarios sobre los profesionales hombres los lemas relacionados con las características del encuentro (43,8% versus 41,8%) así como los relacionados con la cualidades profesionales (28% versus 24,4%) son superiores que en las mujeres, en las que son superiores los lemas relacionados con las cualidades personales (33,8% versus 28,2%). Los profesionales con mayor número de opiniones (más de 17) obtienen inferiores puntuaciones de promedio (4,65 versus 4,67) pero mayor número de comentarios (79,85% versus 71,42%) y estos son más extensos (24,99 versus 18,98). Las opiniones firmadas (11,20%) obtienen un promedio de 4,63 estando el 60,84% firmada por mujeres. Conclusiones: Los pacientes, aparte de calificar aspectos de su experiencia predefinidos en la web, explican ésta de forma narrativa, ámbito que se puede analizar, obteniendo tres dimensiones: experiencia/problema de salud, valoración de la cualidades profesionales /competencia técnica y valoración de las cualidades humanas del profesional que lo ha visitado. Nuestros resultados son consistentes con estudios previos en los que los pacientes otorgan altas puntuaciones a los profesionales. En nuestro estudio, las puntuaciones altas en atención, están más relacionadas con la valoración del profesional, tanto en su aspecto técnico como en sus cualidades personales, que con las características del encuentro. / Introduction. The aim of this study is to analyse patients’ online opinion about the health professionals that they have visited. These opinions have been collected from a rating site and have been analysed using four predefined numerical variables present in the website along with the comments included in the patients’ opinions. Methodology. All published opinions (whole population) in Spain on Doctoralia website have been analysed since its launch date, on 2 February 2011, until 5 May 2013. A statistical analysis was performed on the numerical scores concerning punctuality, facilities, attention and recommendation with the programmes SPSS and Excel. A textual analysis of the comments was performed with T-LAB software. Results. 51996 records have been analysed. On a scale of 1 to 5, the recommendation variable has obtained 4,89 (SD 0,48), punctuality 4,40 (SD 0,89), attention 4,87 (SD 0,51) and facilities 4,52 (SD 0, 74). The weighted average of all these variables is 4,67 (SD 0,49). 67,30% of the opinions obtained an average of 4,5, whereas 46,5% have an average of 5. The weighted average of the opinions by professional is 2,93 (range 1-68). 39,24% of the professionals have received a single opinion, and 48,33% of them between 2 and 5. 6,17% of registered physicians have received one opinion at least. Gynaecology and Obstetrics (16,71%), Odontology and Stomatology (11,18%), Traumatology and Orthopaedic and Traumatology Surgery (9,58%), General Medicine (6,27%) and Paediatrics (4,97%) are the five specializations which have the greatest number of opinions. 71,42% of the numerical scores have also comments (18,98 words, range 1-91) and they present an average of 4,69. There are more ratings of professional men than professional women (74,21% versus 25,79%). Furthermore, men receive better punctuations (4,68 versus 4,65), more comments (72,20% versus 68,83%) and these comments are more extensive (19,52 versus 18,80 words). Surgical disciplines obtain a greater number of comments than medical specialities (77, 06% versus 71,18%) and they are more extensive (21, 56 versus 18,22%). There is a major number of medical professionals rated than non-medical professionals (78,53% versus 21,47%), but they receive inferior valuations than non-medical professionals (4,66 versus 4,75). 43,3% of comments contain lemma related to the characteristics of the meeting, 29,5% with the professional’s personal qualities and 27,1% with their technical expertise. When attention punctuations increase, lemma linked with interpersonal relationship with the professional raise as well, but punctuations associated with the characteristics of the meeting decrease. In professional men’s comments, the number of lemma related to the characteristics of the meeting is higher (43,8% versus 41,8%), as well as those linked with the professional’s technical expertise (28% versus 24,4%) than those of professional women. Nevertheless, in professional women’s comments, words relative to personal qualities are more extensive (33,8% versus 28,2%). Professionals with a higher number of opinions (more than 17) obtain inferior average punctuations (4,65 versus 4,67) but a major number of comments (79,85% versus 71,42%) and these are more extensive (24,99 versus 18,98 words). Signed opinions (11,20%) obtain an average of 4,63 and 60,84% of them are signed by women. Conclusions. Besides grading predefined aspects of their experience on the website, patients explain this experience in a narrative form, which enables us to analyse it through three dimensions: experience/ health problem, evaluation of the professional’s technical expertise and assessment of the professional’s human qualities. Our results are consistent with previous studies in which patients give high punctuations to professionals. In our study, the highest punctuations in attention are more related to the professional assessment, both in their technical and personal qualities, than to the development of the meeting.

En este trabajo de tesis se ha desarrollado un nuevo modelo analítico y compacto de carga y capacitancia para transistores orgánicos de efecto de campo (OFETs por sus siglas en inglés) al que hemos llamado UBCM. El modelo es válido y continuo en todas las regiones de operación del dispositivo, que son acumulación, agotamiento parcial y agotamiento total, asumiendo una operación cuasi-estática, por lo que es válido para bajas y medias frecuencias. Los parámetros aplicados en UBCM son analíticamente extraídos de las características de corriente-voltaje de los OFETs mediante UMEM (Método de Extracción de Parámetros y Modelo Unificado), por lo que UBCM es consistente con el modelo de corriente que describe al dispositivo. Finalmente UBCM se ha implementado en simuladores de circuitos mediante su código en Verilog-A y Spice, y ha sido utilizado en la simulación de inversores orgánicos, resultados que se han validado con mediciones experimentales. / We developed a new charge and capacitance analytical compact model for organic field effect transistors (OFETs) which we have called UBCM. The model is continuous and valid in all device operation regimes, i.e. accumulation, partial depletion and total depletion. It operates at low and medium frequencies since a quasi-static operation is assumed. The parameters applied in UBCM are analytically extracted from the current-voltage (I-V) characteristics of the OFETs using the unified model and extraction method (UMEM), thus the capacitance model is consistent with the I-V one. The overlap capacitance effect is taken into account and the frequency dependence is considered empirically by means of the insulator permittivity. Comparisons between modeled and experimental gate-to-channel capacitances of OTFTs based on different materials show the validity of the model. Finally, UBCM was implemented in circuit simulators by means of its Verilog-A and Spice codes to simulate organic inverters.

L’esclerosi múltiple (EM) és considerada una malaltia autoimmune crònica que afecta el sistema nerviós central. Els tractaments actuals pels pacients amb EM remitent-recurrent (EM-RR) redueixen la freqüència dels brots i l’activitat inflamatòria general, però el seu efecte en la progressió de la malaltia encara no està clar. Per això és necessari desenvolupar noves aproximacions terapèutiques més específiques per tal de modificar el curs de la malaltia. En aquest sentit, una estratègia terapèutica interessant és la inhibició o supressió específica de les cèl·lules T autoreactives amb la finalitat de restablir la tolerància en malalties autoimmunitàries com l’EM. L’objectiu principal d’aquest treball ha estat la generació i caracterització de cèl·lules dendrítiques tolerogèniques (tolDCs) de pacients amb EM-RR, carregades amb pèptids de la mielina, com a eina terapèutica per restablir la tolerància als antígens de la mielina en aquests pacients. Els resultats obtinguts mostren que la utilització de diferents agents immunosupressors i estímuls de maduració permet generar tolDCs de grau clínic amb diferències rellevants per a la seva aplicació terapèutica. S’ha valorat la viabilitat, el fenotip, el perfil de les citocines produïdes, l’estabilitat i la funcionalitat d’aquestes tolDCs. La comparació de diferents agents tolerogènics de grau clínic (dexametasona, rapamicina i vitamina-D3) ha permès observar que les tolDCs tractades amb dexametasona mostren un fenotip semi-madur i produeixen grans quantitats de IL-10; que les tolDCs tractades amb rapamicina redueixen la secreció d’interferó-γ dels limfòcits T co-cultivats i expandeixen cèl·lules T reguladores; i finalment que les tolDCs obtingudes amb vitamina-D3 presenten un fenotip semi-madur, produeixen IL-10, i disminueixen la producció d’interferó-γ dels limfòcits T. Aquestes característiques, juntament amb la reproductibilitat dels resultats en les diferents mostres, fan que la vitamina-D3 hagi estat considerat l’agent més adient per generar tolDCs com a eina terapèutica per a l’EM. Tenint en compte l’estímul de maduració, el còctel de citocines pro-inflamatòries −composat per TNF-α, IL-1β i PGE-2− és considerat com a estímul maduratiu òptim per a la generació de tolDCs (obtingudes amb vitamina-D3), ja que aquestes tolDCs han estat les úniques en mostrar una estabilitat funcional i una capacitat de suprimir la resposta immunitària in vitro. La generació de tolDCs de pacients amb EM-RR (generades amb vitamina-D3 i madurades amb el còctel de citocines pro-inflamatòries) no ha mostrat diferències significatives en comparació amb tolDCs obtingudes de controls sans, ambdues presentant un perfil tolerogenic. Les tolDCs de pacients amb EM-RR carregades amb pèptids de la mielina són capaces d’induir un estat d’hipo-resposta/anergia, estable i antigen-específica, als limfòcits T autòlegs i reactius a la mielina in vitro. En resum, aquest treball ha conduit al desenvolupament d’un protocol per generar tolDCs de grau clínic i ha establert les bases per al seu ús com a eina terapèutica amb la finalitat de restablir la tolerància en pacients amb EM-RR. / Multiple sclerosis (MS) is a chronic autoimmune disease of the central nervous system. Current treatments for relapsing-remitting multiple sclerosis (RR-MS) patients decrease the frequency of relapses and reduce inflammatory activity in a nonspecific manner, but their effect on disease progression is still unclear. Therefore, in order to modify the course of MS, new and more specific therapeutic approaches are necessary. Specific inhibition or deletion of autoreactive T cells represents an interesting goal for restoring peripheral tolerance in autoimmune diseases such as MS. The main goal of this work has been to generate and characterize tolerogenic dendritic cells (tolDCs) from RR-MS patients, loaded with myelin peptides as specific antigen, as a therapeutic tool to re-establish tolerance to myelin-antigens in these patients. Our results show that using different immunosuppressive drugs and different maturation stimulus led to the generation of clinical-grade tolDCs products with differences that are relevant to therapeutic applicability. We evaluated the viability, phenotype, cytokine profile, stability and functionality of these tolDCs. The comparison of different pharmacological grade tolerogenic agents (dexamethasone, rapamycin and vitamin-D3) led to the observation that dexamethasone-treated DCs showed a semi-mature phenotype and high IL-10 secretion; that rapamycin-treated DCs impaired IFN-γ in co-cultured T cells and expanded T regulatory cells; and finally that vitamin-D3-treated DCs presented a semi-mature phenotype, produced IL-10, and reduced IFN-γ in T cells. These features, along with their reproducibility among different samples, made consider vitamin-D3 as the most convenient of the three compared agents to generate tolDCs for MS therapy. Regarding the maturation of tolDCs, the cytokine cocktail (composed by TNF-α, IL-1β and PGE-2) was determined as the optimal maturation stimulus to generate tolDCs (induced by vitamin-D3 treatment), since these tolDCs were the unique exhibiting functional stability and capability to suppress an immune response in vitro. The generation and characterization of tolDCs from RR-MS patients (generated with vitD3 and maturated with the pro-inflammatory cytokine cocktail), showed no significant differences compared with tolDCs generated from healthy controls, both presenting a tolerogenic profile. Importantly, myelin peptide-loaded tolDCs from RR-MS patients induced antigen-specific and stable hyporesponsiveness in autologous myelin-reactive T cells in vitro. Altogether this work has conducted to the development of a protocol to generate clinical-grade tolDCs and set up the bases for their use as a therapeutic tool to re-establish tolerance in RR-MS patients.