Reaparición de las bifenomicinas
Investigadores de HIPS sientan las bases para desarrollar una nueva familia de potentes antibióticos
Las bifenomicinas, productos naturales derivados de bacterias, muestran una excelente actividad antimicrobiana, pero durante mucho tiempo han permanecido fuera del alcance del desarrollo de fármacos. El principal obstáculo era la escasa comprensión de cómo producen estos compuestos sus huéspedes microbianos. Un equipo de investigación dirigido por Tobias Gulder, jefe de departamento del Instituto Helmholtz de Investigación Farmacéutica del Sarre (HIPS), ha descifrado ahora la vía biosintética de las bifenomicinas, sentando las bases para su avance farmacéutico. El equipo ha publicado sus hallazgos en la revista Angewandte Chemie International Edition.
La primera autora, Elisabeth Strunk, trabaja en la preparación de las bifenomicinas en el aislador.
Copyright: HIPS/Göbner
El Staphylococcus aureus puede desencadenar una amplia gama de infecciones, desde infecciones cutáneas y postoperatorias hasta neumonías y sepsis potencialmente mortales, lo que lo convierte en uno de los patógenos más problemáticos en entornos clínicos. Dado que esta bacteria desarrolla con frecuencia resistencia a los antibióticos de uso común, el tratamiento es cada vez más difícil. Sólo en Alemania se registran cada año unos 132.000 casos de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM). Dado que las infecciones por S. aureus farmacorresistente siguen aumentando en todo el mundo, se necesitan urgentemente nuevos antibióticos capaces de vencer la resistencia. Las bifenomicinas, productos naturales descubiertos en la década de 1960, muestran una gran actividad contra S. aureus y otros patógenos Gram positivos. A pesar de su potencia y buena tolerabilidad en modelos animales, nunca se han convertido en productos terapéuticos, principalmente porque su productor natural, una cepa de Streptomyces, sólo las produce en pequeñas cantidades, insuficientes para el desarrollo de fármacos. Además, se desconocían los genes responsables de su biosíntesis, lo que impedía su producción en un organismo huésped más adecuado. En colaboración con sus colegas de la Universidad Técnica de Dresde, los investigadores del HIPS han descubierto la vía biosintética de las bifenomicinas. El HIPS es una sede del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (HZI) en colaboración con la Universidad del Sarre.
Elisabeth Strunk, primera autora del estudio e investigadora doctoral del grupo de Gulder, destaca la importancia de este logro: "Por primera vez, hemos podido desentrañar todos los pasos enzimáticos que convierten un simple péptido en la molécula biológicamente activa de bifenomicina. Esta comprensión de la vía biosintética proporciona ahora una base para la mejora selectiva de esta familia de productos naturales." El estudio muestra que el productor bacteriano sintetiza primero un péptido simple que contiene regiones que guían modificaciones posteriores. A continuación, varias enzimas especializadas procesan el péptido en un orden definido. Especialmente destacable es el par de enzimas BipEF, que combina dos funciones en una: introduce grupos químicos específicos en el péptido y simultáneamente lo escinde en una posición definida. Esta doble función no se había observado antes en esta familia de enzimas.
Una vez dilucidada la vía biosintética, los investigadores pueden empezar a modificar sistemáticamente los genes implicados y transferirlos a cepas de producción más adecuadas. Esto allana el camino para producir cantidades suficientes de bifenomicinas para estudios posteriores y generar nuevas variantes con propiedades farmacéuticas mejoradas. "Durante décadas, las bifenomicinas fueron científicamente intrigantes pero prácticamente inaccesibles. Ahora que entendemos cómo se ensamblan, podemos empezar a diseñarlas activamente y crear derivados totalmente nuevos. Se trata de un paso crucial que nos permite desarrollar fármacos candidatos innovadores para infecciones que ya no responden a las terapias estándar", afirma Tobias Gulder, jefe del departamento de "Biotecnología de Productos Naturales" del HIPS y profesor de la Universidad de Saarland. Estos hallazgos sientan las bases de futuros esfuerzos para convertir las bifenomicinas en opciones terapéuticas viables y representan una importante contribución a la búsqueda global de nuevas soluciones a la resistencia a los antibióticos".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
