Un equipo de científicos ha identificado un grupo de genes en una bacteria común del suelo que produce una variedad de antibióticos capaces de actuar contra bacterias multirresistentes. Los investigadores afirman que este descubrimiento podría manejar al desarrollo de antibióticos contra los cuales sea más difícil que los patógenos desarrollen resistencia.
Las infecciones resistentes a los antibióticos están en aumento, ya que las bacterias encuentran formas de evadir los fármacos existentes, y se predice que matarán a unos 39 millones de personas entre 2025 y 2050. Se necesitan desesperadamente antibióticos con nuevos modos de acción.
Un megaclúster genético oculto
En un estudio publicado hoy en Nature, los investigadores reportan un ‘megaclúster’ de genes en bacterias del género Streptomyces que ataca un proceso metabólico clave en las bacterias. Streptomyces es uno de los géneros bacterianos más estudiados y produce muchos compuestos antibióticos, incluidos los utilizados para producir estreptomicina, el primer antibiótico eficaz contra la tuberculosis.
“Han descubierto algo nuevo en un sistema tan extensamente estudiado, oculto a plena vista”, dice Mark Blaskovich, quien trabaja en el desarrollo de antibióticos en la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia.
Compuestos que atacan la biotina
El grupo de genes produce cinco compuestos: cuatro antibióticos y una proteína que atacan diferentes etapas de la producción de biotina (vitamina B7), esencial para el crecimiento de las células bacterianas. “Dado que la evolución ya ha optimizado esta combinación, podríamos aprovecharla para desarrollar nuevas combinaciones de antibióticos”, señala Blaskovich.
Es mucho más difícil para las bacterias desarrollar resistencia a antibióticos que atacan múltiples partes de una vía metabólica esencial, explica Brendan Wren, microbiólogo de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres.
Implicaciones para el futuro
Este trabajo también podría manejar al descubrimiento de grupos de genes que producen compuestos antibióticos involucrados en otros procesos metabólicos. El coautor del estudio, Eric Brown, bioquímico de la Universidad McMaster en Hamilton, Canadá, dice que él y su equipo habían estado investigando el metabolismo de la biotina como un posible objetivo para antibióticos durante décadas cuando descubrieron el megaclúster de genes.
Mientras estudiaban las estravidinas, una clase conocida de antibióticos que atacan la biotina, encontraron que los genes que codifican estos compuestos forman parte de un conjunto más grande de ADN involucrado en la formación de biotina. Además, ese ADN codificaba otras tres familias de antibióticos: acidomicina, α-Me-KAPA y una familia recién descubierta de compuestos llamados dapamicinas. La región génica también contenía genes para la estreptavidina, una proteína conocida por atacar la biotina.
El equipo confirmó el papel de estos genes clonando una sección de ADN de 65,808 pares de bases que contenía el megaclúster y la insertó en una cepa de laboratorio de Streptomyces. “No tiene precedentes que encontremos cuatro grupos de genes biosintéticos en una sola dirección que produzcan cuatro moléculas que atacan la misma vía”, dice Brown.
El equipo encontró grupos de genes similares en varias especies de Streptomyces, lo que sugiere que se han conservado a través de la evolución.
