As bacterias resistentes aos antibióticos están a superar rapidamente os esforzos tradicionais por descubrir novos antibióticos, converténdose nunha problemática cada día máis presente: a OMS estima que, para o ano 2050, as infeccións por bacterias resistentes poderían causar máis mortes que o cancro ou outras enfermidades cunha gran prevalencia na poboación. Isto significa que a gonorrea, a pulmonía ou a sepse, todas elas infeccións comúns, poderían ser incurables no futuro. Doutra banda atópanse os microbios, que compiten constantemente por recursos limitados e producen dun xeito natural moléculas de antibióticos como forma de guerra química fronte as bacterias.
En resposta ao alarmante aumento desta bacterias resistentes, que superou con fartura o desenvolvemento dos antibióticos convencionais, o galego César Núñez de la Fuente tenta aplicar os coñecementos da bioinformática na procura de novas solucións para un desafío que, a día de hoxe, semella inabarcable. No seu último estudo, publicado na revista Cell, identifica unha nova vía prometedora para o descubrimento de antibióticos dentro do corpo humano, o cal abre unha porta a novos tratamentos descoñecidos ata o momento.
Atopar novas familias e tipos de antibióticos. Con esta idea en mente, o laboratorio de Núñez de la Fuente, aficando dende hai anos nos Estados Unidos, plantexou a hipótese de que os antibióticos poderían ser producidos polos microbios que residen en comunidades complexas, coñecidos como microbioma. No noso corpo, o microbioma máis coñecido é o que reside no intestino, popularmente chamado flora intestinal.
Máis de 300 candidatos prometedores
Unha vez establecido o obxectivo, tan só quedaba atopar o camiño para demostralo. O equipo de Núñez de la Fuente realizou unha análise computacional de 444.054 familias de pequenas proteínas a partir de 1.773 metaxenomas humanos na procura de propiedades antimicrobianas, identificando 323 candidatos prometedores codificados en pequenos marcos de lectura aberta (coñecidos como smORFs).
Para validar as predicións computacionais, sintetizaron e probaron ata 78 moléculas en busca de actividade antimicrobiana in vitro, dos cales máis do 70 % mostrou unha actividade antimicrobiana importante.
Estes compostos son distintos dos péptidos antimicrobianos previamente reportados, o que levou aos investigadores a clasificalos como péptidos codificados por smORF (SEPs). Os seus esforzos no eido dos microbiomas humanos deron lugar a varios candidatos pre-clínicos, incluíndo a prevotelina-2, do microbio intestinal Prevotella copri, que mostrou unha actividade comparable ao antibiótico polimixina B en modelos animais. O traballo, subliñan os investigadores, proporciona a evidencia de que os microbiomas poden servir como unha rica fonte de antibióticos e outros axentes farmacolóxicos.
A guerra fría dos microbios
Dentro da comunidade microbioana, a investigación do grupo Machine Biology Group da Universidade de Pensilvania centrouse nos péptidos, cadeas curtas de aminoácidos coñecidas polo seu potencial como antibióticos innovadores. Os resultados do estudo revelan que o microbioma humano é unha fonte de antibióticos peptídicos previamente sen explotar.
Estes SEP mostraron un enfoque multifacético para combater as bacterias: dirixíronse ás membranas bacterianas, traballaron de maneira sinérxica e mesmo modularon as poboacións comensais intestinais. Isto suxire un potencial non só é efectivo para combater patóxenos perigosos, senón que tamén podería remodelar as comunidades de microbiomas mellorando a saúde das persoas.
