Suelo nutritivo con una cepa productora de Streptomyces junto con la inclusión de una sola colonia. Crédito:Universidad de Leiden
El aumento de la resistencia y la falta de nuevos antibióticos son un problema grave para la salud pública. Sobre este trasfondo, Gilles van Wezel, del Instituto de Biología de Leiden, está buscando nuevos medicamentos. Junto con el ex Ph.D. estudiante Changsheng Wu y sus colegas descubrió el antibiótico especial lugdunomicina, que nombraron en honor a Leiden. El descubrimiento fue publicado recientemente en la revista Angewandte Chemie .
Fuente agotada
"Se prevé que para 2050 aproximadamente 10 millones de personas en todo el mundo morirán por las consecuencias de la resistencia a los antibióticos, "dice Van Wezel." Eso es tanto como debido al cáncer. Estamos ante una tendencia negativa en la que cada vez son más las bacterias resistentes, a menudo a múltiples antibióticos, mientras que, al mismo tiempo, cada vez se comercializan menos medicamentos nuevos. Queremos encontrar soluciones para esto ". Van Wezel realiza una investigación sobre la bacteria Streptomyces. Este género vive en el suelo y produce no menos de dos tercios de todos los antibióticos. Debido a que se han usado y examinado durante tanto tiempo, la industria farmacéutica pensaba que ya se había descubierto todo lo que se podía obtener de estas bacterias. La fuente parecía agotada, ", dice Van Wezel. Pero, después de todo, ese no fue el caso.
Antibiótico para dormir
A principios del siglo XXI, Despegó la secuenciación del ADN:una técnica para visualizar y analizar todo el ADN de los organismos. "De esta manera también pudimos observar el ADN de las bacterias productoras de antibióticos. ¡Entonces resultó que tenían mucho más potencial del que habíamos creído posible! La cepa modelo Streptomyces coelicolor, que produce antibióticos azul cielo (coelicolor en latín), es un buen ejemplo. La bacteria produce hasta cuatro especies diferentes. Miles de científicos han estado trabajando en esta cepa durante cincuenta años, por lo que se pensó que no se podía obtener mucho más. Sin embargo, cuando se publicó el ADN completo de la cepa en 2002, parecía que el ADN de las bacterias contiene muchas más recetas de antibióticos que solo para los antibióticos que producen en el laboratorio. Estos se denominan antibióticos para dormir.
La estructura del antibiótico lugdunomicina. Crédito:Universidad de Leiden
Ahorrar energía
Una bacteria necesita mucha energía para producir antibióticos, "explica Van Wezel." Por eso no lo hacen cuando no es necesario ". en el laboratorio, las bacterias producen menos antibióticos que en el suelo. Simplemente porque el laboratorio carece de las condiciones ecológicas necesarias. "O, en otras palabras:en el suelo, hay más enemigos contra los cuales las bacterias necesitan antibióticos ".
Antibiótico de Leiden
El antibiótico descubierto por Wu, Van Wezel y el co-promotor Young Hae Choi también son antibióticos para dormir, producido por una bacteria Streptomyces aún desconocida de las montañas Qinling en China. Lo llamaron lugdunomicina, después del nombre latino de Leiden (Lugdunum batavorum). "Wu ha analizado una variedad que no produjo nada a primera vista. Pero después de imitar diferentes condiciones de cultivo, sin embargo, presenciamos actividad biológica aquí. ¡Esto llevó al descubrimiento de una molécula química con una estructura compleja imprevista! "La Lugdunomicina se deriva de una familia conocida de moléculas con actividad principalmente antitumoral, pero sufrió modificaciones tan grandes que ya no lo parece". tres anillos adicionales hacen que parezca un helicóptero, ", dice Van Wezel." Nunca habíamos visto esto antes, pero ciertamente ocurrirá con más frecuencia en la naturaleza. Pero en cantidades tan pequeñas que deben haberse pasado por alto hasta ahora ".
El descubrimiento de una estructura química tan radicalmente diferente es raro. Ahora que Wu, Choi y Van Wezel han publicado la estructura de la lugdunomicina, el próximo desafío es:hacer que Streptomyces produzca más. También tienen que investigar la actividad exacta de la molécula, y si realmente es clínicamente aplicable. Posiblemente, el antibiótico de Leiden podrá servir como medicina real en el futuro. Para tal fin, Van Wezel inició un proyecto de seguimiento dentro del programa NACTAR en el dominio NWO de Ciencias Aplicadas y Técnicas (TTW). En este programa, los científicos y la industria trabajan juntos en el desarrollo de nuevos antibióticos. "Por ahora, por lo menos, hemos descubierto esta molécula especial, lo cual es muy emocionante. No creo que descubramos rápidamente otra molécula con una estructura tan espectacular ".
