César de la Fuente, investigador e profesor da Universidade de Pennsylvania. Foto: upenn.edu.
César de la Fuente, investigador e profesor da Universidade de Pennsylvania. Foto: upenn.edu.

O equipo dun científico galego converte un veleno de avespa nun antibiótico

César de la Fuente, da Universidade de Pennsylvania, lidera un estudo publicado en PNAS que reprograma a substancia e próbaa en modelos animais

A analoxía que me gusta usar é que xogamos aos ‘Lego’ coas moléculas para reprogramalas á carta e modular a súa función biolóxica como queremos no laboratorio”, explica César de la Fuente Núñez (A Coruña, 1986), profesor na Universidade de Pennsylvania, onde lidera un grupo de investigacións sobre antibióticos artificiais. O desafío das resistencias desenvolvidas polas bacterias aos antibióticos, un dos problemas de saúde pública que supón un maior reto para as vindeiras décadas, ocupa o seu traballo. E para isto, De la Fuente e o seu equipo buscan antibióticos en moitos lugares. Un dos últimos achados, no leva traballando desde a súa etapa no Instituto Tecnolóxico de Massachusetts (MIT) é que un veleno dunha especie de vespa asiática (Vespula lewisii), que mediante determinadas modificacións na súa estrutura, pode volverse un aliado.

No artigo que publica este luns a revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ” demostramos que, mediante técnicas de bioloxía sintética, é posible reprogramar un veleno de avespa para convertelo en antibióticos que funcionan en modelos animais preclínicos”, engade De la Fuente, convertendo así unha molécula “altamente tóxica en humanos” nun composto con importante actividade antibiótica. Estes cambios melloran a capacidade desta molécula para matar células bacterianas, ao tempo que reducen en gran medida a capacidade destas para danar as células animais. O traballo realizouse en modelos de ratos, nos que se observou que esta familia de novos antibióticos poderían protexer estes animais doutras infeccións bacterianas letais.

As cifras nos Estados Unidos, segundo explica De la Fuente, xa avanzan a magnitude do desafío. Os Centros para o Control da Enfermidade e a Prevención do país estiman que todos os anos uns tres millóns de persoas se infectan con microbios resistentes a antibióticos, e preto de 35.000 deles morren. No resto do mundo calcúlase que a sepse, unha proceso inflamatorio que pode ser letal, causado por unha extensión da infección polo organismo, podería estar detrás de ata o 20% de todas as mortes no planeta no 2017. Para 2050, apunta De la Fuente, “estímase que van matar 10 millóns de persoas ao ano”.

“Precisamos antibióticos novos de forma urxente para tratar o incremento de infeccións resistentes aos medicamentos, e o veleno é unha fonte sen explotar de novos fármacos potenciais. Creemos que as moléculas derivadas do veleno, como as que deseñamos neste estudo, serán unha fonte valiosa de novos antibióticos”, avanza o científico coruñés.

César de la Fuente: “No 2050, as superbacterias poderían ser a maior causa de morte”

A proteína usada, chamada mastoparan-L, é un ingrediente clave no veleno da Vespula lewisii. En pequenas doses non é perigoso para o organismo, pero en ocasións pode xerar reaccións alérxicas nalgunhas persoas susceptibles e acabar sendo letal, facendo descender a presión arterial e dificultando a respiración. Desta proteína tamén se coñece o seu potencial contra as especies bacterianas, o que fixo iniciar os traballos para enfocalo como antibiótico, optimizando a súa estrutura para facelo máis seguro e potente.

A través da procura nunha base de datos con centos de péptidos xa coñecidos, o equipo de De la Fuente atopou unha pequena rexión, chamada pentapeptide motif, asociada a unha forte actividade antibiótica. A partir desta área, reprogramouse a molécula do veleno onde se cre que está a maior fonte de toxicidade para as células humanas.

A través dunha serie de experimentos, os científicos trataron ratos con esta substancia, despois de infectalos con bacterias como a Escherichia coli ou Staphylococcus aureus. E observouse que a molécula reprogramada mantivo con vida ao 80% dos ratos, mentres que os animais tratados co veleno sen modificar tiñan menos posibilidades de sobrevivir e amosaron efectos tóxicos graves.

O potencial da mastoparan-L nas probas parece ser comparable á de antibióticos xa existentes, como a xentamicina ou o imipenem, para os que xa se precisan alternativas pola aparición de bacterias resistentes. O equipo espera que este traballo marque o camiño para desenvolver diversas moléculas e adoptar enfoques semellantes con outras substancias candidatas a antibióticos.


Referencia: Repurposing a peptide toxin from wasp venom into antiinfectives with dual antimicrobial and immunomodulatory properties (Publicado por PNAS).

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.