Combinando las innovaciones de la biología sintética con el muestreo ambiental robótico, un equipo de investigadores de la Universidad de Bristol está viajando a algunos de los entornos más 'extremos' de la Tierra, incluyendo profundidades atlánticas de 4,5 km, para encontrar nuevas pistas que puedan ayudar en la lucha mundial contra la resistencia a los antimicrobianos.

Muchos consideran que el desarrollo de antibióticos es el mayor avance médico en la historia de la humanidad. Recientemente, sin embargo, El surgimiento de la resistencia a los antimicrobianos (RAM) como una amenaza global para nuestra salud y bienestar ha puesto de relieve la urgente necesidad de descubrir y desarrollar nuevos antibióticos capaces de superar la amenaza inminente de la RAM.

Históricamente, la mayoría de los antibióticos clínicamente útiles se han basado en moléculas aisladas de fuentes naturales. Incluso hoy en día, alrededor del 70 por ciento de todos los antibióticos que se prescriben se derivan de los denominados "productos naturales"; compuestos químicos que son producidos por microorganismos o plantas para permitir su supervivencia en los nichos ambientales que habitan. Aunque el descubrimiento de fármacos de productos naturales fue un pilar de la industria farmacéutica a mediados del siglo XX, el advenimiento de los enfoques basados ​​en estructuras y la química combinatoria en las décadas de 1980 y 1990, llevó a la industria a abandonar este enfoque. Ahora, unos 20 años después, la ciencia emergente de la biología sintética está permitiendo a los investigadores descubrir y optimizar rápidamente productos naturales para su uso como antibióticos líderes, resultando en un renacimiento en esta importante área de investigación.

Financiado por BrisSynBio, El Dr. Paul Race y sus colegas de la Universidad de Bristol están combinando las innovaciones de la biología sintética con el muestreo ambiental robótico para intentar desbloquear la tubería de descubrimiento de antibióticos. Para encontrar productos naturales nuevos e interesantes, el mejor lugar para buscar son los microorganismos que han estado expuestos a presiones evolutivas que requieren la adquisición de innovaciones metabólicas inusuales.

El océano profundo es uno de los entornos más 'extremos' de la Tierra, y los microorganismos que viven allí se consideran excelentes fuentes de nuevos productos naturales. Usando un vehículo operado por control remoto, desplegado desde el buque de investigación James Cook, el equipo ha estado recuperando muestras ambientales de regiones previamente inexploradas del lecho marino del Océano Atlántico a profundidades> 4,5 kilometros.

Después de la recuperación de la muestra, las bacterias presentes en estas muestras se cultivan en el laboratorio y se determina su capacidad para producir nuevos productos naturales con actividad antimicrobiana. Este proyecto solo lleva 18 meses en ejecución, pero el equipo ya se ha aislado> 1000 microorganismos previamente no caracterizados, y seis nuevas pistas de antibióticos a base de productos naturales. Este programa de descubrimiento marino se está elaborando ahora mediante la colaboración con otros investigadores en Bristol y en otros lugares para incluir microorganismos recuperados de la Antártida y de suelos desérticos.

En trabajos relacionados, los investigadores están usando moléculas, Técnicas genéticas y químicas para manipular las maquinarias celulares responsables de la biosíntesis de productos naturales antimicrobianos de bacterias marinas. Sobre la base de trabajos anteriores de investigación del producto natural abisomicina C, de la bacteria V. maris, que se aisló por primera vez del lecho marino del Pacífico, están generando versiones funcionalmente optimizadas de esta molécula que son más adecuadas para su uso como antibióticos en animales y humanos.