22 septiembre, 2008

En busca de nuevos antibióticos

La incansable lucha entre las bacterias infecciosas y el hombre, es una batalla que se va inclinando a favor de estos "insignificantes" organismos. Se estima que muere más gente a causa del Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) que a causa del VIH o que la mortífera Combis asesinus.

Esta semana en Science, se publicaron 2 artículos que hablan acerca de 2 nuevos objetivos para el desarrollo de nuevas drogas antibacterianas. Haydon et al. reportó el descubrimiento de una droga (PC190723) que se une a la proteina FtsZ , que es un análogo de la ß-tubulina (formadora del citoesqueleto en las eucariotas). La FtsZ, al polimerizarse, forma un anillo en medio de la célula, que permite la formación del septum, esencial en la división de muchas bacterias Gram+ y Gram-. Esta droga se une a la FtsZ, tal como el Taxol lo hace con la ß-tubulina (el taxol interfiere con la dinámica del microtúbulo bloqueando la división celular, por eso es usado como anticancerígeno). Además, el efecto de la PC190723 se ha demostrado en MRSA in vitro, lo cual dará paso al desarrollo de nuevas moléculas que actúen a este nivel.

Rasko et al. describió una droga alternativa (LED209) que inhibe la enzima bacteriana QseC, una histidin kinasa que se autofosforila en respuesta a señales moleculares enviadas por el hospedero, como la epinefrina y norepinefrina; o en respuesta a moléculas bacterianas (autoinductores) liberados en el quorum sensing. El LED209 evita que se expresen los genes de virulencia de estos microorganismos y esta molécula no tuvo efecto alguno en células hepáticas, demostrando su inocuidad para el hombre.

Hiratsuka et al. usando técnicas bioinformáticas y genómicas identificó nuevos potenciales objetivos antimicrobianos. La mayoría de los microorganismos, usan una via metabólica codificada por los genes men para producir la menaquinona, necesaria para la respiración anaeróbica. Hay bacterias como Streptomyces coelicolor, Helicobacter pylori y Campilobacter jejuni que careciendo de los genes men, pueden sintetizar la menaquinona. Comparando los genomas de aquellas bacterias que poseen estos genes y aquellas que no, se encontró una nueva ruta metabólica (la ruta del futalosino?... "Futalosine pathway") para sintetizar este compuesto. La falta de esta ruta en humanos y su presencia en bacterias como la Chlamidia (uretritis), H. pylori (úlceras), C. jejuni (gastroenteritis), Spirochaetes (sífilis y enfermedad de Lyme), entre otras, la ha convertido en un objetivo muy atractivo para el desarrollo de nuevas drogas.

En conclusión, es necesario el desarrollo de nuevos tipos de antibióticos, pero la enorme inversión que estos requieren así como el laborioso trabajo de "screening" para encontrar nuevas drogas capaces de ser usadas como antibióticos, hacen que las herramientas bioinformáticas, adquieran cada vez más una mayor importancia en la investigación científica.


Fuente e imagenes:
  • Hiratsuka et al. An Alternative Menaquinone Biosynthetic Pathway Operating in microorganisms. Vol. 321. no. 5896, pp. 1670 - 1673 DOI: 10.1126/science.1160446
  • Haydon et al. An inhibitor of FtsZ with potent and selective Anti-Staphylococcal activity. Vol. 321. no. 5896, pp. 1673 - 1675 DOI: 10.1126/science.1159961
  • Rasko et al. Targeting QseC signaling and virulence for antibiotic development. Vol. 321. no. 5892, pp. 1078 - 1080 DOI: 10.1126/science.1160354

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