Nuestros microbios, una rica fuente de fármacos
MADRID, 11 (EUROPA PRESS)
Las bacterias que normalmente viven en y sobre nosotros tienen proyectos genéticos que les permiten fabricar miles de moléculas que actúan como medicamentos y algunas de estas moléculas podrían servir como base para nuevas terapias humanas, según informan investigadores de la Universidad de California San Francisco (UC San Francisco), en Estados Unidos, en la edición de este jueves de ‘Cell’.
Los científicos purificaron y resolvieron la estructura de una de las moléculas que identificaron, un antibiótico que llamaron lactocillin, que genera una especie bacteriana común, ‘Lactobacillus gasseri’, que se encuentra en la comunidad microbiana dentro de la vagina. El antibiótico está estrechamente relacionado con otros que ya se están probando clínicamente por las compañías farmacéuticas.
El lactocillin mata varios patógenos bacterianos vaginales, pero respeta las especies conocidas por habitar sin causar daño en la vagina. Este ejemplo sugiere que puede haber un papel importante para muchos medicamentos de origen natural, fabricados por nuestros propios microbios, en el mantenimiento de la salud humana, señala el autor principal del estudio, Michael Fischbach, profesor asistente de Bioingeniería de la Escuela de Farmacia de UCSF.
“Solemos pensar que los medicamentos son desarrollados por compañías farmacéuticas, aprobados por la FDA [agencia norteamericana del medicamento] y prescritos por los médicos, pero ahora pensamos que hay muchos medicamentos de igual potencia y especificidad que se producen por la microbiota humana”, añade Fischbach.
Alrededor de un tercio de todos los fármacos que se utilizan en la clínica se derivan de los microbios y las plantas, detalla Fischbach. Entre ellos, están antibióticos como la penicilina, numerosos fármacos utilizados en la quimioterapia del cáncer y medicinas para bajar el colesterol. Aunque los investigadores han sido peinando las profundidades de los océanos y explorado suelos exóticos de todo el mundo, sólo ahora han comenzado a buscar dentro de nuestros propios cuerpos.
Hay cientos de especies de bacterias asociadas a cada uno de nosotros y miles de cepas distintas entre ellas, por lo que no todos albergamos la misma especie y diferentes especies se encuentran en distintos sitios del cuerpo. En los últimos años, los científicos han comenzado a describir el microbioma, ecosistemas formados por muchas especies microbianas, que se encuentra en el intestino, la piel, las fosas nasales, la boca y la vagina.
Los especialistas han empezado a identificar microbiomas con diversidad de especies y abundancia diferente al rango normal en formas que se asocian con riesgos de enfermedades. Sin embargo, la identificación de las moléculas que gobiernan las interacciones entre los microbios y sus huéspedes humanos está rezagada, con sólo un puñado identificado, según Fischbach.
Mediante el desarrollo de un nuevo software de análisis de datos y al ponerlo a trabajar en una extensa base de datos genéticos desarrollados a partir de muestras de bacterias humanas asociadas recogidas como parte de un proyecto en curso sobre el microbioma humano, un equipo del laboratorio de Fischbach identificó genes bacterianos que se encienden de forma coordinada para guiar la producción de moléculas que están biológicamente activas en los seres humanos.
El algoritmo matemático desarrollado por el equipo de Fischbach, llamado ClusterFinder, utiliza directores de aprendizaje automático para sacar conclusiones a partir de los nuevos datos, basados ??en lo que ya se conoce, en este caso, las relaciones previamente identificadas entre grupos de genes en el suelo y especies marinas bacterianas y las moléculas que producen.
GENES COMO FÁBRICAS MOLECULARES
Con ClusterFinder, el equipo analizó sistemáticamente los genomas de especies del microbioma y datos sobre la actividad genética a partir de muestras humanas para identificar 3.118 grupos distintos de genes bacterianos que se encuentran en diferentes sitios del cuerpo humano. Los grupos de genes que identificaron codifican enzimas que actúan como fábricas moleculares para producir moléculas específicas similares a los medicamentos que se ajustan a clases conocidas de productos farmacéuticos.
El nuevo estudio revela que el análisis a nivel de género comúnmente utilizado para identificar las bacterias dentro de microbioma humano no es lo suficientemente detallado para predecir qué moléculas similares a los fármacos generan las bacterias, apunta Fischbach. Las especies individuales y diferentes cepas dentro de cada especie difieren en las moléculas que producen.
“Tenemos que aprender qué son estas moléculas y qué están haciendo –adelanta Fischbach–. Esto podría representar un conjunto de moléculas con muchos tentadores candidatos para la terapia con medicamentos. Desde hace años, está claro que las variaciones y los cambios en el microbioma humano tienen efectos interesantes en el huésped humano y ahora podemos empezar a determinar por qué esto es cierto a nivel molecular”.
(EuropaPress)
