La secuencia del hongo con el que Fleming invent¨® los antibi¨®ticos

En 1928, al menos seg¨²n su propio relato, Alexander Fleming cambi¨® las reglas de un enfrentamiento milenario. Desde su aparici¨®n, los humanos amenazados por las infecciones bacterianas ten¨ªan poco m¨¢s que su sistema inmune como defensa y muchas veces no era suficiente. Quemaduras o heridas sin demasiada gravedad se volv¨ªan letales. Pero ese a?o, mientras trabajaba en la Escuela de Medicina del Hospital de Santa Mar¨ªa en Londres, Fleming descubri¨® c¨®mo unos cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus hab¨ªan resultado contaminados por hongos del g¨¦nero Penicillium. Despu¨¦s, una colaboraci¨®n internacional impulsada por los gobiernos de EE UU y Reino Unido y el apoyo de farmac¨¦uticas como Merck y Pfizer lograron producir los primeros antibi¨®ticos en masa a partir de 1943, a¨²n a tiempo para salvar a miles de combatientes en la Segunda Guerra Mundial.

Desde el comienzo, los cient¨ªficos que trabajaban con la penicilina observaron que las bacterias desarrollan resistencias y han sido conscientes de que los antibi¨®ticos deber¨¢n mejorarse o cambiarse paulatinamente para seguir en cabeza de esa carrera biol¨®gica. Esta semana, un grupo de investigadores del Imperial College, la instituci¨®n donde se encuentra ahora el antiguo laboratorio de Fleming, ha anunciado que casi un siglo despu¨¦s han obtenido la secuencia de la cepa original del Penicillium, que se hab¨ªa guardado congelada.

¡°Quer¨ªamos utilizar los hongos de Alexander Fleming para distintos experimentos, pero descubrimos con sorpresa que nadie hab¨ªa secuenciado el genoma de este Penicillium original pese a su significado hist¨®rico¡±, afirma Timothy Barraclough, investigador de la Universidad de Oxford y el Imperial College y autor principal de un estudio publicado en la revista Scientific Reports. El an¨¢lisis de sus resultados les ha permitido observar que las cepas de este hongo que se emplearon para producir los antibi¨®ticos en EE UU y en el Reino Unido evolucionaron de formas ligeramente distintas. Aunque no conocen la funci¨®n exacta de estas diferencias detectadas en los genomas, plantean que puedan deberse a una adaptaci¨®n a los microorganismos locales y que el an¨¢lisis de estas variaciones podr¨ªa servir para modificar la producci¨®n de antibi¨®ticos.

En esa misma l¨ªnea, un equipo internacional de cient¨ªficos liderado por Ian Seiple, de la Universidad de California en San Francisco, ha publicado en el ¨²ltimo n¨²mero de Nature un m¨¦todo para superar las limitaciones de los m¨¦todos naturales para la producci¨®n de antibi¨®ticos. El impulso que se dio a la producci¨®n de penicilina en 1943 fue posible en buena medida por el descubrimiento de un tipo de melones en los que crec¨ªa una cepa especialmente productiva del moho Penicillium chrysogeum. Desde entonces, este tipo de productos naturales han servido de base para todos los antibi¨®ticos del mercado y su evoluci¨®n junto a los organismos que combaten ha dado lugar a las resistencias que amenazan a millones de personas en todo el mundo. Siaple y sus colegas creen que tienen una soluci¨®n a este problema.

En su trabajo, tomaron como modelo las estreptograminas de tipo A, una clase de antibi¨®ticos producidos por bacterias. Estos medicamentos no funcionan frente a cepas de bacterias capaces de producir un tipo de enzimas conocidas como Vat, que desactivan el antibi¨®tico. Los autores del art¨ªculo explican c¨®mo emplearon una estructura b¨¢sica tomada de las estreptograminas naturales y le a?adieron mol¨¦culas de forma modular. Estas mol¨¦culas intercambiables eran capaces de unirse a las bacterias del tipo Staphylococcus aureus que hab¨ªan desarrollado resistencia a los antibi¨®ticos al impedir que se escabullese mediante la enzima Vat. Despu¨¦s, comprobaron que el nuevo compuesto proteg¨ªa a ratones de la infecci¨®n de estas bacterias resistentes.

Este tipo de tecnolog¨ªas o el an¨¢lisis de la guerra evolutiva entre bacterias y antibi¨®ticos ser¨¢ una herramienta m¨¢s en una lucha que la Asamblea General de las Naciones Unidas ya ha considerado una de las mayores amenazas para la medicina moderna. Todos los a?os, alrededor de 700.000 personas mueren por infecciones causadas por bacterias resistentes a los medicamentos disponibles y la previsi¨®n es que ese n¨²mero crezca paulatinamente en los pr¨®ximos a?os.

Puedes escribirnos a daniel@esmateria.com o seguir a MATERIA en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aqu¨ª a nuestra Newsletter.