Dos investigaciones desde el CBMSO: Secuencia de una bacteria peligrosa y control de la expresión génica…

Es un verdadero placer comprobar que cada vez más y más investigadores comprenden que sin comunicación social de la ciencia, el progreso de un país será limitado. Poco a poco, más grupos de investigación me solicitan difusión de sus resultados. Siempre es un placer. Vayan estas dos noticias como ejemplo de esa conciencia social de la investigación…

TÍTULO 1: Secuencia completa de una cepa de la bacteria Klebsiella pneumoniae resistente a los antibióticos.

La aparición de bacterias resistentes a muchos de los antibióticos conocidos es cada vez más frecuente en hospitales de todo el mundo. La tecnología de secuenciación masiva de genoma completo que permite la precisa identificación de dichas bacterias es el primer paso hacia su control.

Se ha obtenido la secuencia de una nueva cepa (bautizada como KpO3210) de la bacteria Klebsiella pneumoniae. Esta nueva bacteria, obtenida en el hospital La Paz de Madrid en 2010, pertenece a una cepa resistente a la mayoría de los antibióticos de uso común. Se trata de una bacteria que se ha extendido por toda Europa en los últimos años y supone un reto importante por la fuerte reducción de las opciones disponibles para su tratamiento. Es productora de dos enzimas específicas, llamadas carbapenemasa OXA-48 y betalactamasa CTX-M-15, por lo que es insensible a todos los antibióticos beta-lactámicos: los más ampliamente usados entre los disponibles actualmente.

Un grupo de investigadores españoles del Hospital La Paz, de la empresa de base tecnológica Biomol-Informatics SL, del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) y del Parque Científico de Madrid han colaborado para obtener la secuencia completa del genoma de la bacteria. Para ello han utilizado técnicas de última generación conocidas como “Next Generation Sequencing (NGS)” que permiten la identificación precisa de las cepas así como el conocimiento completo de todo su genoma. De esta forma se dispone de una foto “de cuerpo entero” de la información genética de la bacteria, lo que permitirá su seguimiento detallado en un contexto epidémico.

La estrategia de secuenciación de “genoma completo” en bacterias es cada vez más frecuente gracias a las tecnologías de NGS y al desarrollo de programas informáticos que permiten su procesamiento automatizado, como el desarrollado por la empresa española Biomol-Informatics. La empresa emplea de forma habitual esta misma tecnología para el análisis de genoma humano y la detección de enfermedades de origen genético.

El paso siguiente, en el que está trabajando este mismo grupo de científicos, es el diseño de nuevos antibióticos capaces de controlar a las bacterias multirresistentes como la ahora secuenciada.

La colaboración pública-privada que ha permitido esta investigación se engloba dentro de la estrategia de consorcios mixtos de I+D potenciada por el plan INNPACTO del Ministerio de Economía y Competitividad. La secuencia de la bacteria Klebsiella pneumoniae KpO3210 se publica en el número de diciembre de la revista “Journal of Bacteriology”.

TITULO 2: Regulación molecular del ciclo infectivo del VIH

La fosforilación reversible de la subunidad α del factor eucariótico 2 de iniciación de la síntesis de proteínas, (eIF2α) es un mecanismo bien caracterizado de control de la expresión génica en respuesta a una amplia variedad de formas de estrés celular, incluyendo la infección viral. Hace unos años, el grupo coordinado por Juan José Berlanga (CBMSO) describió que, además de PKR, la eIF2α quinasa GCN2 participa en la respuesta celular frente a la infección por virus RNA con tropismo por el sistema nervioso central. GCN2 parece activarse en las células infectadas debido a su interacción con el ARN genómico viral, promoviendo la fosforilación de eIF2α y, con ello, la inhibición de la síntesis de las proteínas. Ahora los resultados obtenidos sugieren la implicación de GCN2 en la respuesta celular frente a la infección por el VIH-1: GCN2 se activa en respuesta a ARN del VIH-1, in vivo e in vitro, y en células infectadas con el virus, regulando negativamente la síntesis de proteínas virales.

Por su parte, el virus parece haber desarrollado un sistema para neutralizar la actividad antiviral de GCN2, ya que ésta es degradada proteolíticamente en células infectadas con el VIH-1 por la proteasa viral, provocando la pérdida de su actividad.

Estos resultados sugieren que el ARN producido durante la infección de VIH-1 activa GCN2, promoviendo la inhibición de la síntesis de proteínas virales, mientras que la proteasa del virus degradaría a GCN2 para evitar dicho efecto antiviral. Por tanto, se ha encontrado otra proteína implicada en la respuesta celular frente a VIH-1 y otro mecanismo desarrollado por el virus para contrarrestar los medios celulares que interfieren con la progresión de su ciclo replicativo.

Todo esto podría constituir el punto de partida para el desarrollo de nuevas terapias antivirales frente al VIH-1 que tengan como diana a GCN2 y la modulación de su actividad; nuevas terapias necesarias debido a la aparición de resistencias al tratamiento antirretroviral y al fracaso de las vacunas preventivas.

JAL (CBMSO)

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 12 DE NOVIEMBRE DE 2012

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