Investigadores avanzan en la comprensión de la síntesis de antibióticos procedentes de productos naturales

MADRID, 12 (EUROPA PRESS)

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad McGill (Canadá) han hecho importantes avances en la comprensión del funcionamiento de unas enzimas que juegan un papel integral en la producción de antibióticos y otras terapias.

"Muchos de los medicamentos de los que dependemos hoy en día son productos naturales. Entre ellos, compuestos hechos en microbios por enzimas masivas llamadas sintetasas de péptidos no ribosomales (PNR), que sintetizan todo tipo de antibióticos, que pueden matar hongos y bacterias peligrosas, así como compuestos que nos ayudan a combatir infecciones virales y cánceres", explica el doctor Martin Schmeing, autor principal del estudio, que se ha publicado en la revista 'Science'.

Por ejemplo, estos compuestos incluyen la viomicina, un antibiótico utilizado para el tratamiento de la tuberculosis multirresistente; la ciclosporina, que se ha utilizado ampliamente como inmunosupresor en trasplantes de órganos; y el conocido antibiótico penicilina, descubierto en 1928 por el científico británico Alexander Fleming.

Con el fin de sintetizar estos medicamentos, los PNR operan de manera similar a una línea de montaje de fábrica, que consiste en una serie de estaciones de trabajo. Cada estación, llamada módulo, tiene flujos de trabajo de varios pasos y partes móviles que le permiten añadir un componente básico al fármaco en crecimiento. Ahora, usando una técnica llamada cristalografía de rayos X, el equipo fue capaz de tomar imágenes 3D de ultra alta resolución de los PNR.

Por primera vez, pudieron hacer observaciones de alta calidad sobre cómo un módulo individual se relaciona con la línea de montaje más grande, visualizando una porción de dos módulos de los PNR que producen el antibiótico gramicidina lineal (que se encuentra en los tratamientos con polisporina).

El estudio encontró una sorprendente falta de sincronización entre los módulos en todos los puntos, excepto cuando deben coordinarse para pasar el intermedio de una estación de trabajo a la siguiente. Además, encontraron que los módulos no se alinean en línea recta u otra forma organizada, sino que pueden alinearse en muchas posiciones relativas diferentes. "Este nivel de flexibilidad masiva no era de esperar", reconoce Schmeing.

Los resultados podrían tener implicaciones para la producción de nuevos antibióticos y terapéuticos a largo plazo. Desde que fueron descubiertos por primera vez, los científicos esperaban poder utilizar PNR de bioingeniería mezclando y adaptando estaciones de trabajo para producir compuestos de diseño.

"Nuestro estudio muestra que debería ser posible mezclar y combinar estos módulos, pero que los PNR de bioingeniería deben ser modificados en los puntos implicados en el paso del compuesto de un módulo al siguiente para que funcionen bien. Lo hemos conseguido como prueba de principio en el papel, pero tendrá que ser optimizado para la producción de terapias de diseño", concluye el investigador.