Un bloqueador bacteriano inesperado
Los investigadores descubren un nuevo compuesto que inhibe el crecimiento de las Fusobacterias asociadas a tumores
Se sospecha que las fusobacterias, que forman parte del microbioma bucal, desempeñan un papel en la progresión del cáncer. Científicos del Instituto Helmholtz de Investigación de Infecciones por ARN (HIRI) trabajan en estrategias innovadoras para inhibir la propagación de estas bacterias. Las moléculas antisentido, que podrían servir como antibióticos programables y selectivos, resultan muy prometedoras. En un estudio reciente, un equipo de investigación dirigido por Jörg Vogel identificó un compuesto que detiene eficazmente el crecimiento de cinco especies de Fusobacterium. Los resultados se publicaron en la revista mBio.
El microbioma bucal humano está formado por más de 700 especies bacterianas de siete filos distintos, entre ellas Fusobacterium nucleatum. Sin embargo, este microbio no se limita a la cavidad bucal. También puede colonizar otras partes del cuerpo, en particular los tejidos tumorales del cáncer de esófago, colon y mama. Allí, Fusobacterium nucleatum se ha relacionado con el crecimiento tumoral y la metástasis. La inhibición selectiva de esta y otras fusobacterias podría mejorar las perspectivas de recuperación de los pacientes con cáncer. Pero, ¿cómo puede lograrse? Científicos del Instituto Helmholtz de Investigación de Infecciones Basadas en el ARN (HIRI) de Würzburg, dependiente del Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones (HZI) de Braunschweig, en colaboración con la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), se han propuesto responder a esta pregunta.
"Las fusobacterias han sido ignoradas durante mucho tiempo a pesar de su importancia clínica", afirma Jörg Vogel, director del HIRI y autor del estudio. "Uno de los objetivos de mi grupo de investigación en el HIRI es explorar estrategias que puedan eliminar específicamente estas bacterias en los carcinomas".
Antibióticos a medida
Aunque los antibióticos convencionales pueden inhibir las fusobacterias y frenar así el crecimiento tumoral, su uso a largo plazo puede causar efectos secundarios indeseables, como problemas gastrointestinales debidos a la alteración de la flora intestinal. Esto se debe a que no sólo atacan a las bacterias dañinas, sino también a las beneficiosas. Para evitar estos riesgos, los científicos del HIRI están desarrollando nuevas estrategias terapéuticas específicas. En su estudio actual, publicado en la revista mBio de la Sociedad Americana de Microbiología, se centran en el ácido nucleico peptídico, o PNA. Se trata de moléculas sintéticas similares al ADN o el ARN. A diferencia de los ácidos nucleicos naturales, la espina dorsal de los PNA consiste en una estructura similar a un péptido en lugar de grupos de azúcar y fosfato, lo que confiere a los PNA una estabilidad excepcional. Las bases siguen siendo similares a las del ADN, lo que permite a los PNA dirigirse a los transcritos. Como moléculas antisentido, los PNA se unen al ARN mensajero (ARNm) complementario, bloqueando su función e inhibiendo la producción de proteínas esenciales. Esta acción dirigida sitúa a los PNA como una nueva generación potencial de agentes antibacterianos.
Un descubrimiento inesperado
Sorprendentemente, las moléculas antisentido introducidas para atacar genes específicos no consiguieron inhibir el crecimiento bacteriano. Sin embargo, el equipo de investigación hizo un descubrimiento inesperado: el compuesto de control, FUS79, que no se dirigía a una transcripción específica, mostró una fuerte actividad contra cinco cepas de fusobacterias sin afectar a otras especies bacterianas probadas. "El resultado fue sorprendente porque el compuesto no funciona de la forma esperada para las cadenas de ácido nucleico antisentido, sino que tiene un mecanismo novedoso", explica Valentina Cosi, primera autora del estudio y estudiante de doctorado en el laboratorio de Jörg Vogel. "Parece que ejerce sus efectos induciendo estrés de membrana, desestabilizando la membrana celular bacteriana o perjudicando su función, aunque todavía tenemos que investigar esto con más detalle". Vogel añade que "nuestro próximo paso es descifrar el mecanismo mismo de este compuesto y optimizarlo aún más para aumentar su eficacia".
El estudio sienta las bases para el desarrollo de terapias antisentido contra Fusobacterium nucleatum y destaca el potencial de este compuesto como nueva estrategia para antibióticos más selectivos. Los conocimientos adquiridos pueden acelerar la investigación en este campo y, en última instancia, mejorar los resultados del tratamiento del cáncer.
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