Numerosas mutaciones genéticas son la clave para que Plasmodium falciparum, el parásito causante de la malaria, se vuelva resistente a los distintos tratamientos. Investigadores de un consorcio internacional, en el que participa GSK Tres Cantos, en Madrid, han analizado el genoma de 262 parásitos resistentes a 37 grupos de fármacos y, sorprendentemente, hay un gen de resistencia para cada compuesto.
Un equipo mundial de científicos de universidades, centros académicos y empresas, entre ellas la filial de GSK en Tres Cantos, ha identificado numerosas mutaciones que permiten que el parásito causante de la malaria: Plasmodium falciparum, transmitido por el mosquito Anopheles, se vuelva resistente al arsenal de tratamientos que se van desarrollando. Los resultados del estudio se han publicado en el último número de la revista Science.
En el trabajo, liderado por la Universidad de California, los investigadores han llevado a cabo un análisis del genoma de 262 parásitos P. falciparum resistentes a 37 grupos de compuestos. En 83 genes clave que están asociados con la resistencia a los medicamentos, los científicos identificaron cientos de cambios que podrían estar causando este efecto, incluida la codificación genética repetida o mutaciones que resultan en proteínas alteradas.
Según explica a Sinc Javier Gamo, director de la unidad de malaria de GSK en Tres Cantos, “el material genético de los mutantes resistentes se ha secuenciado mediante las más avanzadas técnicas de para obtener el mapa genético de cada una de las cepas resistentes”.
Tras la secuenciación, el equipo utilizó clones de parásitos de P. falciparum bien estudiados y los expuso a los distintos compuestos a lo largo del tiempo, controlando los cambios genéticos que ocurrieron a medida que se desarrolló la resistencia.
Pistas para nuevos tratamientos
Sorprendentemente, los investigadores fueron capaces de identificar un gen de resistencia para cada compuesto. Algunas de las mutaciones ocurrían con la exposición individual a varios de los fármacos, lo que sugiere que los cambios genéticos son capaces de resistir a los numerosos tratamientos existentes, indica el estudio.
En opinión de Gamo, con esta investigación se ha logrado avanzar en dos aspectos: “Por un lado, un mayor conocimiento de la biología del parásito y de los mecanismos que utiliza para evadir la acción de los fármacos antimaláricos y, por otro, se han descubierto y validado nuevos genes en P. falciparum que pueden ser utilizados para el descubrimiento de nuevos tratamientos contra la malaria”.
Los investigadores de GSK Tres Cantos “se han encargado de la obtención de mutantes resistentes a un buen número de compuestos, así como de su caracterización funcional”.
Además, en colaboración con otros integrantes del consorcio, “el material genético de los mutantes fue aislado y caracterizado por secuenciación para identificar las modificaciones a nivel del genoma. Concretamente, dos de las dianas más relevantes que aparecen en el trabajo han sido caracterizadas gracias a los mutantes aislados en nuestros laboratorios”, destaca Gamo.
Financiación de la Fundación Bill y Melinda Gates
El director de la unidad de malaria señala que es la primera vez que se ha organizado un consorcio mundial para este tipo de tarea. El proyecto ha sido financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates.
La Organización Mundial de la Salud estima que en 2016 hubo 216 millones de casos de malaria en todo el mundo y que se produjeron 445.000 muertes por esta causa. Los expertos creen que esto se debe en parte a la destreza de los parásitos para cambiar los genomas con el objetivo de resistir al tratamiento farmacológico y al sistema inmunológico humano.
Por ello, conocer la identidad de los genes que imparten resistencia a múltiples compuestos es importante para el diseño de nuevos fármacos y para comprender cómo las terapias existentes pueden perder su eficacia en entornos clínicos, subrayan los autores del estudio.
Referencia bibliográfica:
Annie Cowell et al. Mapping the malaria parasite druggable genome by using in vitro evolution and chemogenomics". Science (11 de enero, 2018).
La técnica permite detectar en una sola prueba todo el espectro de patógenos, como bacterias, hongos, virus y parásitos. La secuenciación metagenómica de nueva generación podría acelerar la identificación de futuras pandemias víricas. Además, ha mostrado eficacia en la identificación temprana de infecciones neurológicas.
Un estudio de modelización publicado en Nature Computational Science prevé que la creciente popularidad de la inteligencia artificial generativa disparará el volumen de desechos electrónicos, que podría alcanzar los 5 millones de toneladas en una década.
