{"id":1258,"date":"2022-04-26T05:34:31","date_gmt":"2022-04-26T03:34:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/formacionpermanente\/?p=1258"},"modified":"2023-07-07T13:31:51","modified_gmt":"2023-07-07T11:31:51","slug":"bioinformatica-para-luchar-frente-a-futuras-pandemias-bacterianas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/formacionpermanente\/bioinformatica-para-luchar-frente-a-futuras-pandemias-bacterianas\/","title":{"rendered":"Bioinform\u00e1tica para luchar frente a futuras pandemias bacterianas"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Un estudio liderado por el grupo de investigaci\u00f3n de la Universidad Pablo de Olavide \u2018UPOBioinfo\u2019 acelera la b\u00fasqueda de genes diana para la lucha contra las bacterias multirresistentes<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

El desarrollo de proyectos que relacionen los genes que porta una determinada bacteria frente a la virulencia demostrada por la misma es de gran inter\u00e9s para la biomedicina. Conscientes de ello, el grupo de investigaci\u00f3n de la Universidad Pablo de Olavide\u00a0\u2018UPOBioinfo\u2019\u00a0<\/strong>dirigido por\u00a0Antonio J. P\u00e9rez Pulido<\/strong>, en colaboraci\u00f3n con el grupo de\u00a0\u2018Enfermedades Infecciosas\u2019<\/strong>\u00a0del Instituto de Biomedicina de Sevilla, estudia los genomas de estas bacterias con la idea de encontrar posibles dianas terap\u00e9uticas.<\/p>

Y es que la lucha frente a las bacterias resistentes a los antibi\u00f3ticos es una batalla que actualmente est\u00e1 perdiendo el ser humano, debido principalmente al mal uso que se ha hecho de estos medicamentos, desde que Alexander Fleming descubriera la penicilina hace ya casi 100 a\u00f1os.<\/p>

La organizaci\u00f3n Mundial de la Salud destac\u00f3 en 2017 al grupo de bacterias ESKAPE como aqu\u00e9llas pat\u00f3genas para las que especialmente urge el desarrollo o descubrimiento de nuevos antibi\u00f3ticos. Este grupo est\u00e1 formado por bacterias multirresistentes (con resistencia a la mayor\u00eda de antibi\u00f3ticos que se usan actualmente en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica) incluyendo especies como\u00a0Acinetobacter baumannii<\/em>, o\u00a0Pseudomonas aeruginosa<\/em>, con una alta incidencia en infecciones hospitalarias y una elevada morbilidad y mortalidad, o\u00a0Klebsiella pneumoniae<\/em>, que causa infecciones oportunistas y est\u00e1 diseminando a nivel mundial resistencias a los antibi\u00f3ticos carbapen\u00e9micos (antibi\u00f3ticos de amplio espectro, es decir, eficaces frente a muchos tipos de bacterias).<\/p>

\u00bfPor qu\u00e9 estudiar el genoma?<\/strong><\/h3>

El genoma de cualquier organismo comprende las instrucciones moleculares necesarias para su funcionamiento y la transmisi\u00f3n a la descendencia. Pero adem\u00e1s de portar las instrucciones para funcionar y transmitirse, el genoma act\u00faa como archivo hist\u00f3rico de la evoluci\u00f3n. As\u00ed, conocer la fisiolog\u00eda y estructura de las bacterias y los mecanismos de resistencia a los antibi\u00f3ticos hace posible identificar nuevas terapias farmacol\u00f3gicas y dise\u00f1ar antibi\u00f3ticos espec\u00edficos para suministrar tratamientos m\u00e1s certeros que combatan las infecciones producidas.<\/p>

En esta l\u00ednea, y empleando\u00a0herramientas bioinform\u00e1ticas<\/strong>, los resultados del trabajo de estos dos grupos de investigaci\u00f3n tienen una doble repercusi\u00f3n. Por un lado, consultando bases de datos internacionales, facilita el\u00a0etiquetado de nuevos genes y el descarte o reparaci\u00f3n de aqu\u00e9llos que contengan errores<\/strong>\u00a0en dichas bases de datos. Y, por otro lado, desarrolla un\u00a0protocolo de an\u00e1lisis de miles de genomas de bacterias<\/strong>,\u00a0el cual permitir\u00e1 la caracterizaci\u00f3n de genes diana para el desarrollo de vacunas u otras formas de lucha frente a las s\u00faperbacterias<\/strong>, que se perfilan como la nueva pandemia a la que la humanidad se puede enfrentar en un futuro cercano.<\/p>

\"\"<\/a>
Antonio J. P\u00e9rez Pulido y Alejandro Rubio, miembros del grupo de investigaci\u00f3n \u2018UPOBioinfo\u2019.<\/figcaption><\/figure>

\u201cLlevamos muchos a\u00f1os desarrollando una serie de herramientas bioinform\u00e1ticas que permiten caracterizar f\u00e1cilmente un genoma bacteriano, encontrando y definiendo los genes que presenta y que podr\u00edan ser responsables de su patogenicidad, lo que nos ha permitido estar preparados para analizar en la actualidad los miles de genomas que investigadores de todo el mundo ponen disponibles desde las bases de datos p\u00fablicas\u201d, explica Antonio P\u00e9rez Pulido, quien desarrolla sus investigaciones en el\u00a0Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo<\/strong>\u00a0(CABD), centro mixto de la Universidad Pablo de Olavide, CSIC y Junta de Andaluc\u00eda.<\/p>

Uno de los primeros hallazgos al analizar esta pl\u00e9yade de datos fue\u00a0encontrar que los repositorios de genes y prote\u00ednas a veces contienen errores<\/strong>, principalmente debido a que no es posible analizar tal cantidad de datos al mismo ritmo que se generan. \u201cNos encontramos con genes muy \u2018raros\u2019 que resultaron ser secuencias CRISPR err\u00f3neamente etiquetadas, por lo que informamos a la base de datos para que fueran retirados o convenientemente etiquetados\u201d, afirma el profesor P\u00e9rez Pulido.<\/p>

El siguiente paso fue\u00a0analizar miles de genomas de bacterias concretas para caracterizar el conjunto de genes diferentes que presentaban<\/strong>, encontrando desde 10 000 hasta 80 000 genes diferentes seg\u00fan la bacteria, siendo las bacterias que presentan m\u00e1s aqu\u00e9llas que \u2018toman prestados\u2019 genes desde otras bacterias. Este tipo de an\u00e1lisis, para lo que utilizan superordenadores como el del C3UPO, les permiti\u00f3 analizar el pasado a\u00f1o todos los genes de la bacteria\u00a0Helicobacter pylori<\/em>, la cual aparece en el est\u00f3mago de la mitad de la poblaci\u00f3n mundial, y, este, mismo a\u00f1o, los genes de las bacterias\u00a0Acinetobacter baumannii<\/em>,\u00a0Pseudomonas aeruginosa<\/em>\u00a0y\u00a0Klebsiella pneumoniae<\/em>, aqu\u00e9llas para las que urge encontrar nuevos antibi\u00f3ticos. Este \u00faltimo trabajo ha sido publicado en la revista m\u00e1s relevante de bioinform\u00e1tica a nivel mundial,\u00a0Briefings in Bioinformatics.<\/em><\/p>

En concreto, se han etiquetado los miles de genes presentes en miles de genomas de las bacterias mencionadas, y se ha estudiado su evoluci\u00f3n dentro de la especie, analizando lo que se denomina presi\u00f3n de selecci\u00f3n. De este modo, los hallazgos sugieren que la mayor\u00eda de genes cambian lentamente, pero un peque\u00f1o grupo de ellos parecen evolucionar de una manera muy r\u00e1pida. Dentro de estos \u00faltimos, el grupo de investigaci\u00f3n observ\u00f3 de nuevo la existencia de genes err\u00f3neos que habr\u00eda que descartar. Pero\u00a0otros muchos resultaron ser genes que codifican para prote\u00ednas de la superficie de la bacteria, a menudo implicados en la resistencia a antibi\u00f3ticos y la virulencia de la misma<\/strong>. \u201cEsto podr\u00eda explicarse por el hecho de ser prote\u00ednas que van a estar en contacto con el sistema inmunitario de la persona cuando est\u00e1n produciendo una infecci\u00f3n, y por ello deben cambiar r\u00e1pidamente para no ser detectadas, de forma an\u00e1loga a lo que ocurre en la naturaleza con las gacelas que necesitan correr m\u00e1s que el le\u00f3n que quiere cazarlas, o adquirir otras estrategias de escape que les permitan librarse del depredador\u201d, explica Antonio P\u00e9rez Pulido.<\/p>

Referencias:<\/strong><\/h3>