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Tercer Milenio

Hallan un nuevo candidato a antibiótico procedente de un raro microbio del suelo

Hasta ahora, los microbios raros se habían catalogado, pero no estudiado ampliamente.

Imagen de archivo.
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Pixabay

Científicos de la Universidad de Washington y de la Universidad de Hawái, en Estados Unidos, han descubierto un candidato potencial para el desarrollo de fármacos a partir de una bacteria del suelo conocida como 'Lentzea flaviverrucosa, según publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

La demanda de nuevos tipos de antibióticos está aumentando, ya que las infecciones resistentes a los medicamentos y las emergentes se están convirtiendo en una amenaza sanitaria mundial cada vez más grave. Los investigadores se apresuran a reexaminar ciertos microbios que constituyen una de nuestras fuentes terapéuticas más exitosas: los actinomicetos.

"Los actinomicetos raros son una fuente poco explotada de nuevos compuestos bioactivos -explica Joshua Blodgett, profesor asistente de biología en Artes y Ciencias, coautor del nuevo estudio-. Nuestro enfoque basado en la genómica nos permitió identificar un péptido inusual para futuros esfuerzos de diseño de fármacos".

Los actinomicetos producen componentes bioactivos que constituyen la base de muchos fármacos clínicamente útiles, especialmente antibióticos y agentes anticancerígenos. Desde la década de 1940, las empresas farmacéuticas han analizado muchos actinomicetos comunes para ver qué podrían producir. En la actualidad, aproximadamente dos tercios de todos los antibióticos utilizados en hospitales y clínicas proceden en parte de actinomicetos.

Pero algunos de estos microbios -conocidos como actinomicetos raros- se han catalogado pero no se han estudiado ampliamente hasta ahora.

"La definición de 'raro' no está grabada en piedra, pero estos actinomicetos tienden a ser más difíciles de encontrar en la naturaleza que otros, y pueden crecer más lentamente 

-apunta Blodgett-. Por estas y otras razones, muchos actinomicetos raros no se han caracterizado completamente para el descubrimiento de fármacos y la biotecnología".

Entre los actinomicetos raros, el Lentzea flaviverrucosa ha surgido como uno de los más destacados. "Tiene una biología inusual, que codifica para una enzimología inusual, que impulsa la producción de una química inesperada, todo ello albergado en un grupo de bacterias en gran medida ignorado", señala.

Blodgett y sus colaboradores, entre los que se encuentra el coautor Shugeng Cao, de la Universidad de Hawái, descubrieron que este raro actinomiceto produce moléculas activas contra ciertos tipos de cáncer de ovario humano, fibrosarcoma, cáncer de próstata y líneas celulares de leucemia.

Los científicos descubrieron inicialmente el Lentzea flaviverrucosa cuando buscaban actinomicetos raros con un sello genético que indica que pueden producir moléculas de piperacil. Estas moléculas incorporan un bloque de construcción inusual que es una bandera para actividades potenciales similares a las de los medicamentos, explica.

Pero a medida que los investigadores profundizaron, descubrieron algunas otras sorpresas. "A alto nivel, parecía que una región del genoma podía ser capaz de fabricar dos moléculas diferentes. Eso es un poco extraño -reconoce Blodgett-. Normalmente pensamos en un grupo de genes, grupos de genes que son como planos para fabricar moléculas individuales parecidas a los fármacos. Pero parecía que había casi demasiada química prevista dentro de este único clúster".

Las primeras pistas resultaron ser precisas. Utilizando una combinación de metabolómica moderna con técnicas de biología química y estructural, Blodgett y su equipo pudieron demostrar que este raro actinomiceto produce en realidad dos moléculas bioactivas diferentes a partir de un único conjunto de genes denominado supercúmulo.

Los supercúmulos son escasos en biología. Este tipo concreto de supercúmulo codifica para dos moléculas diferentes que luego se sueldan en una reacción química atípica. "La naturaleza está soldando dos cosas diferentes. Y resulta que, contra varias líneas celulares de cáncer diferentes, cuando se pegan A y B, se convierte en algo más potente", concluye. 

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