La investigadora del Instituto Pasteur de París Rocío López Igual ha explicado cómo se ha diseñado un nuevo antibiótico inteligente utilizando biología sintética para luchar contra las resistencias antimicrobianas. Palabras clave: Antibiótico inteligente. Investigación. Salud.
La resistencia a los antibióticos se ha convertido en un problema a nivel global, tanto para la salud humana como la animal, por lo que el desarrollo de nuevos antibacterianos, debido a que los existentes se vuelven ineficaces, es urgentemente necesario.
Por ello, el Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET) de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) organizó, en el marco de los Seminarios VISAVET 2020, la comunicación oral ‘Construyendo un nuevo antibiótico inteligente utilizando biología sintética’, a cargo de la investigadora Rocío López Igual.
En el seminario, se explicó cómo se ha diseñado y construido lo que han denominado como un “arma genética”, la cual consiste en un sistema de biología sintética que reconoce y mata específicamente a las bacterias que son patógenas y resistentes a los antibióticos en poblaciones mixtas.
El nuevo sistema está basado en el acoplamiento de toxinas con inteínas. Según ha explicado López Igual, las toxinas han sido artificialmente cortadas en dos mitades, las cuales no son tóxicas separadamente, y cada una de esas mitades se ha asociado con la mitad de una inteína.
Las inteínas son secuencias proteicas que se encuentran naturalmente insertadas dentro de otras proteínas hospedadoras —llamadas exteínas— que catalizan espontáneamente su propia escisión por un proceso llamado protein splicing, reconstituyendo la exteína y, por tanto, su función.
Las inteínas son como los intrones, pero a nivel proteico. En el sistema presentado en VISAVET, han fusionado las toxinas con las inteínas, de manera que cada mitad toxina-inteína, no mata a la célula. Sin embargo, cuando las dos fusiones se encuentran dentro de la misma célula, las partes de ínteína se reconocen y llevan a cabo el splicing, reconstituyendo la toxina que provoca la muerte celular.
Por ello, mediante la utilización de la inteína como proceso de maduración previo a la reconstitución de la toxina pudieron realizar un mejor control de la toxicidad.
La bacteria patógena elegida por los investigadores para ser diana del sistema fue Vibrio cholerae, una bacteria Gram-negativa causante del cólera, que en la actualidad provoca un gran número de muertes, llegando hasta las 140.000 al año.
Para el reconocimiento de esta bacteria, en este nuevo sistema sintético se clonaron las fusiones toxina-inteina bajo secuencias de ADN promotoras que están controladas por reguladores transcripcionales involucrados en la patogenicidad. Todo este sistema está clonado en un plásmido, el “arma genética”, que se va a diseminar entre la población bacteriana por un proceso de conjugación.
El diseño permite reconocer y matar específicamente a V. cholerae. Para identificar el potencial del “arma genética” lo probaron en distintos modelos animales como el pez cebra y larvas de crustáceos, donde V. cholerae forma reservorios de manera natural.
Los investigadores concluyeron que el nuevo sistema “reconoce y mata de manera muy precisa a bacterias patógenas y/o resistentes a los antibióticos en comunidades bacterianas”, y, según ha explicado López Igual, el hallazgo plantea distintas posibilidades en la resolución de problemas asociados a los tratamientos con antibióticos clásicos, como son el efecto indiscriminado atacando no sólo a las bacterias infecciosas sino también a las beneficiosas, y la emergencia de resistencias.
Foto: Investigadora del Instituto Pasteur de París Rocío López Igual.
Fuente: https://www.animalshealth.es/
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