Únete á nosa canle de Whatsapp
Nas últimas décadas, os esforzos para erradicar a tuberculose, unha doenza que mata preto de 1,5 millóns de persoas ao año en todo o mundo, téñense visto obstaculizados polo aumento e propagación xeral da resistencia aos antibióticos. Un grupo de investigación do Instituto de Biomedicina de Valencia do Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IBV-CSIC) vén de identificar novos xenes responsábeis da resistencia da bacteria Mycobacterium tuberculosis á isoniazida, un dos principais antibióticos para o seu tratamento.
O equipo do IBV-CSIC analizou todos os xenes da bacteria, de cara a establecer aqueles implicados no mecanismo de resistencia ao fármaco, comparando posteriormente os resultados obtidos con datos clínicos previos. Todo, mediante unha novidosa técnica de xenómica funcional que, amais, permitirá evaluar nuevos fármacos contra la enfermedad y anticiparse a posibles resistencias.
O tratamento de isoniazida
Publicados en Communications Biology, os resultados deste estudo teñen permitido atopar unha serie de novos xenes que aínda non se vencellaran á resistencia fronte á isoniazida. Xunto á rifampicina, ambas constitúen os dous antibióticos máis importantes no tratamento da tuberculose e para os que aínda non existe unha alternativa viábel. A resistencia a estes antibióticos aumenta o risco de fallo do tratamento en máis do 40% dos pacientes, mentres que se non se atopan obstáculos, as probabilidades de erro non alcanzan o 5%.
Se ben a isoniazida leva décadas en uso, aínda perduran interrogantes sobre como adquire resistencia a bacteria, e en aproximadamente un 15% dos illados clínicos descoñécese a mutación ou mutacións causantes desta. “Neste estudo buscamos xenes implicados na resistencia a isoniazida que non fosen descritos con anterioridade”, explica Vitoria Furió, investigadora da Unidad Genómica de la Tuberculosis do IBV, liderada por Iñaki Comas. “Aquí usamos unha aproximación baseada na xenómica funcional, que consiste en determinar de forma experimental a función de todos os xenes do xenoma”.
O proceso de secuenciación por transposóns
No traballo, o equipo do IBV utilizou a secuenciación mediada por transposóns, unhas secuencias de material xenético (ADN) con capacidade de ‘saltar’ dentro do xenoma ou mesmo entre xenes. Cando un transposón se insire no medio dun xene, este impide que se exprese correctamente e exerza a súa función. “Se unha cepa de Mycobacterium tuberculosis con esta mutación crece moi ben en presenza do antibiótico isoniazida sabemos que ese xene en particular está asociado con resistencia a ese antibiótico”, aclara a investigadora do IBV-CSIC.
O equipo do centro de investigación valenciano repetiu este proceso con todos os xenes da bacteria. Para iso, xeraron un conxunto de mutantes do bacilo da tuberculose, cada un cunha única inserción nun xene diferente, monitorando o seu crecemento mediante o uso da devandita secuenciación mediada. “Así puidemos ver que algúns mutantes crecen extremadamente ben en presenza de isoniazida mentres que outros o fan moi mal, obtendo unha lista de xenes asociados a resistencia. Finalmente, validamos os nosos resultados usando secuencias de cepas clínicas de Mycobacterium tuberculosis”, finaliza Furió.
O achado de novos xenes
“Fomos quen de atopar unha serie de novos xenes que non se relacionaran até o de agora con resistencia a isoniazida”, revela a investigadora do IBV-CSIC. Así, no traballo amosa como os experimentos de xenómica funcional poden ser unha técnica moi potente á hora de atopar determinantes de resistencia na Mycobacterium tuberculosis, xa que permitiron identificar correctamente cinco rexións coñecidas de resistencia a isoniazida, así como descubrir moitos outros xenes candidatos a esta resistencia.
“Amais, a técnica desenvolta permítenos coñecer moito mellor os mecanismos polos que a bacteria adquire a resistencia”, engade Furió. Desta forma, os resultados do estudo validáronse utilizando unha colección global de cepas de tuberculose, proporcionando probas experimentais respecto dos xenes específicos que poden producir un fenotipo de resistencia particular. Grazas a unha gran cantidade de datos sobre mutacións na bacteria, os investigadores conseguiron relacionar os xenes obtidos neste traballo con datos clínicos.
Por outra banda, “o conxunto de técnicas desenvolvidas neste estudo é aplicable a calquera outro antibiótico”, asegura Furió. “Isto é de especial relevancia para poder avaliar novos fármacos contra a tuberculose e anticiparse aos mecanismos de resistencia que poderían aparecer”. Amais, sinalan a posibilidade de empregar o marco experimental e extrapolalo a outros antibióticos, incluídos fármacos de nova licenza como a bedaquilina e o delamanid para deseñar mellores tratamentos con eles.
No traballo colabora a Fundación para o Fomento da Investigación Sanitaria e Biomédica da Comunitat Valenciana (Fisabio).
Referencia: An evolutionary functional genomics approach identifies novel candidate regions involved in isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis (Publicado en Communications Biology)
