Nuevos agentes con la minería del genoma y la mutagénesis
Un grupo de investigación germano-holandés ha ampliado el conjunto de posibles medicamentos
Los microorganismos generan todo tipo de materiales que podrían servir como agentes potenciales para combatir bacterias y hongos. Un equipo internacional de investigadores ha identificado y optimizado enzimas capaces de generar específicamente un determinado grupo funcional de estas sustancias naturales, ampliando así el conjunto de posibles agentes. Los investigadores, dirigidos por el profesor Sandy Schmidt (Universidad de Groningen, Países Bajos) y el profesor Dirk Tischler (Universidad Ruhr de Bochum, Alemania), informaron de sus hallazgos en la revista ACS Catalysis del 11 de mayo de 2025.
Las bacterias y otros microorganismos generan una serie de sustancias que no son necesarias para su supervivencia. Sin embargo, estos "metabolitos secundarios" les proporcionan beneficios medioambientales. Por ejemplo, les ayudan a comunicarse o a defenderse de otros organismos. "La amplitud de estos compuestos dista mucho de conocerse en su totalidad", afirma Dirk Tischler. Los investigadores esperan poder utilizar estas sustancias naturales como compuestos bioactivos en medicamentos, o como modelo para sintetizar nuevos agentes. "La penicilina es uno de esos metabolitos secundarios", aclara Tischler.
Eficaz contra hongos y ciertas bacterias
De especial interés son los kutzneridos, eficaces contra algunos hongos y bacterias Gram-positivas. Su eficacia viene determinada por los grupos funcionales. El equipo de investigación se centra actualmente en las kutzneridas cuyo grupo funcional contiene un enlace entre dos átomos de nitrógeno. Los expertos denominan a este grupo funcional hidrazina.
"Estos compuestos se dan en la naturaleza", dice Tischler. "Pero hemos podido influir en ellos y en su entorno de forma selectiva". Los investigadores han identificado enzimas desconocidas hasta ahora que inician el enlace nitrógeno-nitrógeno y conectan los átomos. Además, optimizaron las enzimas mediante mutagénesis para que pudieran convertir diferentes sustratos. Después, consolidaron las distintas enzimas en una cascada. "Pudimos demostrar que los sustratos no naturales podían convertirse en estructuras de anillos cíclicos de 5 y 6 anillos que incluían un enlace nitrógeno-nitrógeno", explica Tischler. En algunos casos, se insertó un centro quiral crucial para la posterior síntesis de sustancias farmacéuticas.
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