Tres equipos cient¨ªficos de EE UU descifran el genoma completo de la bacteria del c¨®lera

Tres equipos cient¨ªficos de EE UU presentan hoy la secuencia completa del material gen¨¦tico de la bacteria del c¨®lera, el Vibrio cholerae. En la era de los genomas, la descripci¨®n detallada del ADN de este organismo puede ser la que, de momento, tenga mayor impacto a la hora de dise?ar nuevas vacunas y medicamentos. El pat¨®geno provoca una enfermedad milenaria que mata por deshidrataci¨®n del organismo y es un grave problema sanitario en muchos pa¨ªses en v¨ªas de desarrollo. El Vibrio cholerae tiene dos cromosomas que se describen hoy en la revista Nature.

Tratamiento

La secuenciaci¨®n completa del ADN del Vibrio cholerae es producto de la colaboraci¨®n del Instituto de Investigaci¨®n Gen¨®mica TIGR (del cient¨ªfico Craig Venter, que ha jugado un papel clave en la secuenciaci¨®n del genoma humano), dos grupos de la Universidad de Maryland y la Escuela M¨¦dica de Harvard. El c¨®lera, que se contrae por absorci¨®n de agua o alimentos contaminados, es una de las enfermedades que mata m¨¢s r¨¢pidamente, a menudo acaba con sus v¨ªctimas en un plazo de horas. Aunque se piensa en ella como una epidemia del siglo pasado, el c¨®lera es un serio problema en pa¨ªses en desarrollo con sistemas sanitarios deficientes y problemas de agua potable. En el sureste asi¨¢tico la enfermedad ha sido epid¨¦mica durante al menos mil a?os, pero tambi¨¦n se ha extendido en el resto del mundo causando al menos siete pandemias desde 1817. Recientes brotes han afectado en los ¨²ltimos a?os a varios pa¨ªses, desde Per¨² a Rusia.

Medio ambiente

Contra la temible infecci¨®n el tratamiento es, en principio, muy simple: ya que la enfermedad mata por deshidrataci¨®n, al reemplazar los fluidos y minerales perdidos por v¨®mitos y diarrea se reduce diez veces la mortalidad entre los afectados, mientras que sin esta asistencia b¨¢sica muere uno de cada dos pacientes.La mayor¨ªa de los antibi¨®ticos y medicamentos tienen poco efecto en el pat¨®geno en s¨ª (aunque algunos logran reducir la p¨¦rdida de fluidos). Por otro lado, el hecho de que se conozca la inmunidad natural frente a la infecci¨®n no ha producido a¨²n una vacuna efectiva.

Ahora, Claire M. Fraser, directora del TIGR, y colegas suyos ponen los cimientos para el desarrollo de tratamientos mejores contra la enfermedad al desvelar los detalles gen¨¦ticos del pat¨®geno que la causa.

El Vibrio cholerae tiene 4.033.460 pares de bases (las letras qu¨ªmicas con las que est¨¢n escritos los genes), explican los cient¨ªficos en Nature. "El genoma consiste en dos cromosomas circulares, de 2.961.146 y 1.072.314 pares de bases respectivamente", especifican. La mayor¨ªa de los genes encargados de funciones esenciales de la c¨¦lula (como la replicaci¨®n del ADN, la divisi¨®n celular o la transcripci¨®n gen¨¦tica), as¨ª como de la acci¨®n pat¨®gena est¨¢n localizados en el cromosoma grande. De hecho, los genes con las instrucciones de la toxina del c¨®lera, responsables de las fulminantes diarreas, han sido rastreados hasta el cromosoma grande. En el peque?o, sin embargo, hay genes implicados en el transporte de az¨²cares, en el metabolismo y en la reparaci¨®n del ADN.

"La secuencia del genoma del Vibrio cholerae ser¨¢ un tesoro para los investigadores y promete abrir el acceso a una nueva era de investigaci¨®n posgen¨®mica de este organismo", afirma Mattew K. Waldor, del Centro Medico Tufts (Boston) y especialista en esta enfermedad.

La secuenciaci¨®n tambi¨¦n es importante desde el punto de vista de la pura investigaci¨®n cient¨ªfica ya que ofrece pistas sobre un par de rompecabezas pendientes de soluci¨®n: c¨®mo puede el c¨®lera cambiar de estilo de vida entre la epidemia y la supervivencia en estuarios de agua salada (asociada con la flora y fauna marina) y c¨®mo han evolucionado sus cromosomas.

"La secuenciaci¨®n del genoma del Vibrio cholerae proporciona un nuevo punto de partida para el estudio de las caracter¨ªsticas medioambientales y patobiol¨®gicas de este organismo", concluyen los investigadores. "Ser¨¢ interesante determinar los patrones de expresi¨®n gen¨¦tica que son ¨²nicos para su supervivencia y replicaci¨®n tanto durante la infecci¨®n humana como en el medio ambiente".La conformaci¨®n de la bacteria con dos cromosomas circulares es poco corriente y tal vez el m¨¢s peque?o fue un fragmentos de ADN originariamente independiente que fue capturado en la historia evolutiva por la bacteria, sugieren los investigadores que ahora han logrado la secuencia completa.

"Pero no podemos descartar la posibilidad de que el cromosoma peque?o se haya generado por escisi¨®n de un ¨²nico genoma ancestral mayor", puntualiza Waldor. Esta divisi¨®n en dos cromosomas podr¨ªa aportar mayor velocidad de divisi¨®n y proliferaci¨®n frente a los pat¨®genos con un solo cromosoma, lo que significar¨ªa una ventaja competitiva.