Los biólogos de la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un método para detectar rápidamente cientos de miles de medicamentos potenciales para combatir infecciones, una innovación que promete combatir el creciente flagelo de las bacterias resistentes a los antibióticos. El método implica la ingeniería de bacterias para produciry probar moléculas que son potencialmente tóxicas para sí mismas.
Una descripción del método aparece en la edición impresa del 25 de enero de la revista celda .
No se ha descubierto una nueva clase de antibiótico en 40 años; muchos de los más accesibles en la naturaleza ya se han encontrado, y el proceso para crear y probar nuevos desde cero es lento y laborioso, pero la medicina moderna está en camino.Necesidad urgente de ellos. Según la Organización Mundial de la Salud, los antibióticos han agregado unos 20 años al promedio de vida humana. Pero sus beneficios protectores están desapareciendo a medida que las bacterias desarrollan resistencia a los antibióticos.
En su prueba de concepto, el equipo de UT Austin, dirigido por Bryan Davies, examinó alrededor de 800.000 moléculas llamadas péptidos para ver si tenían efectos antimicrobianos, lo que significa que mataron bacterias dañinas. De ellas, varios miles mataron la bacteria E. coli, lo quepotenciales para los antibióticos. Algunos antibióticos actualmente en uso son péptidos. Será necesaria una investigación de seguimiento para determinar cuál de los miles de nuevos cables son realmente eficaces y seguros en humanos, pero los investigadores demostraron que al menos unodicha molécula, denominada P7, también mata otras formas de bacterias patógenas y es segura en ratones.
Con este método, llamado SLAY pantalla antimicrobiana localizada en superficie, una persona puede analizar cientos de miles de péptidos similares de forma más rápida y rentable que los métodos existentes. A Davies le gustaría que el método se convierta en una herramienta estándar en el mundobuscar nuevos antibióticos.
"Entonces, ¿qué pasa si tenemos miles de grupos que usan este sistema para seguir sus propios intereses y sus propios péptidos?", Dijo Davies, profesor asistente de biociencias moleculares. "Una vez que habilitas una comunidad de ese tamaño, entonces creo que tienesuna mejor oportunidad de encontrar un nuevo antibiótico que funcione ".
Un avance clave en este trabajo fue descubrir cómo hacer que las bacterias produzcan moléculas que podrían ser tóxicas para ellas mismas y controlar cómo esas moléculas interactúan con las bacterias anfitrionas.
"Pensamos, ¿no sería genial si una bacteria pudiera sintetizar el compuesto por nosotros, porque las bacterias son baratas y fáciles de cultivar, y luego probar el compuesto en sí mismo e informarnos y decirnos si es un antimicrobiano o¿no? ", dijo Davies.
Su solución fue diseñar genéticamente las bacterias para producir una molécula en la superficie celular que es en parte péptido y en parte atadura, como una pelota de juegos y su atadura, con un extremo fijado a la membrana celular y el otro libre paraflotar. Esto permite que el péptido se mueva y haga contacto con la superficie de la célula bacteriana, como si flotara libremente como un medicamento en el torrente sanguíneo, pero sin interactuar con otras bacterias cercanas.
Al asegurarse de que cada versión de la bola de tetherball solo interactúe con las bacterias que la produjeron, los investigadores podrían dar un gran salto en la eficiencia. Podrían crear cientos de miles de cepas de bacterias, cada una genéticamente modificada para producir unaversión del tetherball, y poner todas estas cepas en el mismo tubo de ensayo para que crezcan. Al ejecutar cientos de miles de experimentos simultáneamente, su método ahorra una enorme cantidad de espacio, tiempo y costo.
Parte de este proceso se basa en una técnica desarrollada por George Georgiou de UT Austin en la década de 1990 que induce a las bacterias a producir proteínas o péptidos en sus superficies.
Para averiguar qué bolas de tether péptidos eliminan a sus huéspedes, los científicos utilizan la secuenciación de genes para identificar qué versiones están siendo producidas por bacterias al principio y cuáles se están produciendo al final.
Tras el descubrimiento de que P7 mata a los patógenos, el equipo ahora planea crear miles de variaciones sutiles de esta molécula, llamadas derivadas, y ejecutarlas en el mismo proceso de selección para buscar una versión aún más efectiva.
La becaria postdoctoral Ashley Tucker dirigió el trabajo experimental para demostrar el uso de la plataforma.
Davies, Tucker y UT Austin han presentado solicitudes de patente para el método SLAY y para las secuencias genéticas específicas de los miles de péptidos antimicrobianos que han descubierto hasta ahora.
Además de Tucker y Davies, los coautores del artículo son Sean Leonard, Cory DuBois, Gregory Knauf, Ashley Cunningham, Claus Wilke y Stephen Trent, todos de la Universidad de Texas en Austin.
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, Sanofi, la Fundación Welch, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa y la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU..
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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