Cr\u00e9dito: Unsplash\/CC0 Dominio p\u00fablico <\/p>\n
Desde que existen los antibi\u00f3ticos, tambi\u00e9n ha existido la resistencia a los antibi\u00f3ticos, el resultado inevitable a medida que las bacterias infecciosas evolucionan continuamente para evadir los mismos medicamentos dise\u00f1ados para matarlas. <\/p>\n
Hoy en d\u00eda, la resistencia a los antibi\u00f3ticos se considera una importante amenaza para la salud mundial. En los Estados Unidos, los Centros para el Control y la Prevenci\u00f3n de Enfermedades estiman que cada a\u00f1o, al menos 2,8 millones de personas desarrollan infecciones resistentes a los antibi\u00f3ticos, lo que provoca m\u00e1s de 35 000 muertes. Sin embargo, en las \u00faltimas d\u00e9cadas, el desarrollo de antibi\u00f3ticos ha sido lento y no han llegado nuevas clases de antibi\u00f3ticos al mercado. Mientras tanto, el uso generalizado de la cantidad limitada de antibi\u00f3ticos actualmente disponibles ha estimulado que m\u00e1s cepas bacterianas desarrollen resistencia, y se han descubierto cepas adicionales que ya son resistentes a los antibi\u00f3ticos disponibles, a menudo en hospitales. Se espera que esta situaci\u00f3n empeore con el tiempo, lo que resultar\u00e1 en m\u00e1s infecciones bacterianas resistentes a los medicamentos y muertes.<\/p>\n
Maofu Liao, profesor asociado de biolog\u00eda celular en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard, habl\u00f3 con Harvard Medicine Noticias sobre la resistencia a los antibi\u00f3ticos y los desaf\u00edos de desarrollar nuevos antibi\u00f3ticos.<\/p>\n
Liao explic\u00f3 c\u00f3mo la investigaci\u00f3n de su equipo sobre las estructuras de prote\u00ednas en las bacterias podr\u00eda informar el dise\u00f1o de antibi\u00f3ticos y describi\u00f3 una nueva tuber\u00eda que su laboratorio est\u00e1 estableciendo para mejorar el proceso.<\/p>\n
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En un estudio recientemente publicado en Science, Liao y sus colegas demostraron que su proyecto puede identificar de manera efectiva los compuestos que interfieren con las prote\u00ednas esenciales en las bacterias y, por lo tanto, pueden tener potencial como antibi\u00f3ticos.<\/p>\n
HM News: What \u00bfCu\u00e1les son algunos de los desaf\u00edos m\u00e1s apremiantes con los antibi\u00f3ticos actualmente disponibles?<\/p>\n
Liao: Un problema es que la mayor\u00eda de los esfuerzos de desarrollo de f\u00e1rmacos dependen de la industria, pero los antibi\u00f3ticos requieren mucho tiempo y son costosos de desarrollar. y a menudo no se requieren necesariamente para el tratamiento y los pacientes no los toman con regularidad. Es dif\u00edcil convencer a la industria de que vale la pena desarrollar nuevos antibi\u00f3ticos cuando se requiere tanto esfuerzo y dinero, y las ganancias no son predecibles ni inmediatas. Un segundo problema es la forma en que usamos los antibi\u00f3ticos. Durante mucho tiempo, hemos confiado en los antibi\u00f3ticos de un solo uso o en una combinaci\u00f3n limitada de antibi\u00f3ticos. Esto facilita que las bacterias adquieran resistencia. Luego pueden transferir esa capacidad a otras bacterias que no han estado expuestas a los antibi\u00f3ticos. Por lo tanto, estamos utilizando herramientas muy limitadas que las bacterias pueden superar f\u00e1cilmente. <\/p>\n
Otra cuesti\u00f3n cr\u00edtica es c\u00f3mo desarrollamos los antibi\u00f3ticos. Con pocas excepciones, nuestros esfuerzos para identificar nuevos antibi\u00f3ticos se basan principalmente en an\u00e1lisis qu\u00edmicos contra el crecimiento bacteriano. La gente hace una prueba y espera encontrar alg\u00fan compuesto m\u00e1gico que pueda matar las bacterias con gran eficacia. Una vez que tienen eso, entregan el compuesto a los qu\u00edmicos que lo optimizan y, con suerte, lo convierten en un antibi\u00f3tico cl\u00ednicamente \u00fatil. Dichos an\u00e1lisis no pueden apuntar a prote\u00ednas espec\u00edficas en bacterias y pueden excluir compuestos que tienen el potencial de atacar prote\u00ednas bacterianas cruciales. Adem\u00e1s, para los antibi\u00f3ticos desarrollados a trav\u00e9s de dichas pruebas, a menudo no conocemos el mecanismo subyacente de c\u00f3mo funcionan o por qu\u00e9 dejan de funcionar cuando se produce la resistencia. Esta es una brecha cr\u00edtica en nuestro enfoque actual.<\/p>\n
HM News: \u00bfQu\u00e9 est\u00e1n estudiando en el campo de la resistencia a los antibi\u00f3ticos?<\/p>\n
Liao: Tengo un inter\u00e9s de larga data en estudiar c\u00f3mo funcionan las prote\u00ednas. , as\u00ed que entro en el campo del lado del mecanismo de la prote\u00edna. Dentro de los humanos, o de cualquier organismo vivo, hay muchas prote\u00ednas que hacen muchas cosas diferentes. En las bacterias, algunas de estas prote\u00ednas est\u00e1n haciendo un trabajo esencial, por lo que si las prote\u00ednas se interrumpen, las bacterias no est\u00e1n contentas e incluso pueden morir. Eso es algo que nos gustar\u00eda explotar. Primero, queremos entender c\u00f3mo funcionan estas prote\u00ednas esenciales dentro de las bacterias y luego queremos usar esta informaci\u00f3n para dirigir nuestro esfuerzo para matar las bacterias con antibi\u00f3ticos.<\/p>\n
HM News: \u00bfPuede proporcionar m\u00e1s detalles sobre las bacterias? \u00bfEstudias?<\/p>\n
Liao: La mayor parte de nuestro trabajo es sobre E. coli, que es un organismo modelo relacionado con muchas bacterias pat\u00f3genas. E. coli es un tipo de bacteria Gram-negativa, lo que significa que tiene una membrana extra adem\u00e1s de la membrana regular alrededor de la c\u00e9lula. Esa membrana externa adicional es vital para mantener vivo al microbio. Evita que muchas cosas entren en la c\u00e9lula, incluidos los antibi\u00f3ticos, y desempe\u00f1a un papel clave en la resistencia a los antibi\u00f3ticos. La membrana externa est\u00e1 hecha de l\u00edpidos, pero muchas de estas mol\u00e9culas de l\u00edpidos est\u00e1n unidas a largas cadenas de polisac\u00e1ridos o az\u00facares, por lo que la membrana parece peluda, pero esos pelos son en realidad cadenas de az\u00facar. Estas son mol\u00e9culas lip\u00eddicas grandes y extra\u00f1as llamadas lipopolisac\u00e1ridos que deben sintetizarse dentro de la c\u00e9lula y luego transportarse a la membrana externa donde se ensamblan. Estamos estudiando las prote\u00ednas implicadas en el transporte de estos l\u00edpidos desde el interior de la c\u00e9lula hasta la superficie exterior. Las prote\u00ednas involucradas en el proceso de transporte son esenciales para la supervivencia y el crecimiento de E. coli. Si podemos interferir de alguna manera con la funci\u00f3n de estas prote\u00ednas de transporte, podemos afectar el crecimiento y la supervivencia de las bacterias.<\/p>\n
HM News: Usted est\u00e1 utilizando una t\u00e9cnica llamada Cryo-EM en su investigaci\u00f3n. \u00bfCu\u00e1les son los beneficios de esta t\u00e9cnica?<\/p>\n
Liao: Cryo-EM es una t\u00e9cnica de microscop\u00eda utilizada en biolog\u00eda estructural, que es un campo que tiene como objetivo ver cosas peque\u00f1as en alta resoluci\u00f3n. La biolog\u00eda estructural tradicional se basaba en m\u00e9todos como la cristalograf\u00eda de rayos X para obtener detalles de alta resoluci\u00f3n de la estructura de las prote\u00ednas. Sin embargo, con la cristalograf\u00eda de rayos X tiene que poner su prote\u00edna en contacto con el cristal en lugar de en soluci\u00f3n, lo que dificulta observar todas las diferentes conformaciones o formas de la prote\u00edna, solo algunas de las cuales pueden ser relevantes. Cryo-EM es m\u00e1s flexible porque no requiere contacto con el cristal. Congelas tu muestra de prote\u00edna en hielo, la pones en el microscopio y tomas muchas, muchas im\u00e1genes. Esas im\u00e1genes se pueden juntar y procesar para obtener estructuras de alta resoluci\u00f3n de la prote\u00edna en sus diferentes conformaciones. Este m\u00e9todo nos ayuda a obtener informaci\u00f3n cr\u00edtica sobre c\u00f3mo funcionan las prote\u00ednas transportadoras en E. coli. Podemos observar todo el complejo prote\u00edna-l\u00edpido en alta resoluci\u00f3n para ver c\u00f3mo la prote\u00edna interact\u00faa con su sustrato lip\u00eddico con mucho detalle. <\/p>\n
HM News: \u00bfC\u00f3mo pueden los conocimientos de crio-EM mejorar el desarrollo de antibi\u00f3ticos?<\/p>\n
Liao: Estamos tratando de construir una tuber\u00eda completamente nueva para el desarrollo de antibi\u00f3ticos. La tuber\u00eda comienza con una pantalla qu\u00edmica para encontrar un compuesto que pueda detener la actividad de las prote\u00ednas esenciales en las bacterias. Una vez que tenemos eso, usamos crio-EM para obtener la estructura de alta resoluci\u00f3n de la prote\u00edna objetivo unida al compuesto. Entonces sabemos a qu\u00e9 bolsillo se une el compuesto en la prote\u00edna y obtenemos informaci\u00f3n de alta resoluci\u00f3n sobre el bolsillo de uni\u00f3n. Usamos la informaci\u00f3n estructural sobre ese llamado bolsillo susceptible de droga para hacer una pantalla virtual, potencialmente usando inteligencia artificial, para encontrar otros compuestos con otras columnas vertebrales qu\u00edmicas o andamios que se unen al mismo bolsillo en la prote\u00edna. Entonces, hacemos la pregunta: \u00bfQu\u00e9 otros compuestos con otros andamios pueden aprovechar este bolsillo que funcion\u00f3 para el primer compuesto? A continuaci\u00f3n, usamos crio-EM para determinar la estructura de la prote\u00edna unida a cualquier compuesto nuevo que se haya identificado y confirmar el efecto del compuesto sobre la actividad de la prote\u00edna y el crecimiento bacteriano. Hacemos eso para poder validar nuestra predicci\u00f3n y obtener informaci\u00f3n m\u00e1s detallada sobre c\u00f3mo cada parte del nuevo compuesto interact\u00faa con el bolsillo; qu\u00e9 partes son m\u00e1s importantes, qu\u00e9 partes son menos importantes. Tambi\u00e9n obtenemos informaci\u00f3n sobre las variaciones potenciales del bolsillo susceptible de f\u00e1rmaco cuando la prote\u00edna se une al nuevo compuesto, por lo que podemos comprender mejor la interacci\u00f3n entre la prote\u00edna y el compuesto. Esto nos brinda una forma racional de optimizar a\u00fan m\u00e1s el compuesto a medida que se desarrolla en un antibi\u00f3tico. En nuestro art\u00edculo reciente en Science, utilizamos con \u00e9xito esta tuber\u00eda para identificar un compuesto completamente diferente que ten\u00eda el mismo efecto sobre una prote\u00edna transportadora esencial que nuestro compuesto de partida.<\/p>\n
HM News: \u00bfCu\u00e1l es el objetivo a largo plazo? para su tuber\u00eda?<\/p>\n
Liao: Todav\u00eda estamos haciendo el trabajo inicial para demostrar el poder de nuestra tuber\u00eda, pero a medida que nos enfocamos en estas prote\u00ednas transportadoras esenciales, esperamos que esta informaci\u00f3n pueda usarse para desarrollar mejores antibi\u00f3ticos. Durante nuestra investigaci\u00f3n, nos dimos cuenta de que conocer el mecanismo de un compuesto y tener informaci\u00f3n de alta resoluci\u00f3n sobre c\u00f3mo el compuesto interact\u00faa con una prote\u00edna objetivo realmente abre muchas posibilidades para el desarrollo de f\u00e1rmacos antibi\u00f3ticos. Nos permite utilizar enfoques m\u00e1s racionales para desarrollar antibi\u00f3ticos de manera eficiente. Nuestro objetivo es cambiar la forma en que desarrollamos antibi\u00f3ticos. Nos gustar\u00eda mostrar que las nuevas ideas y las nuevas tecnolog\u00edas pueden transformar el descubrimiento de antibi\u00f3ticos en un proceso m\u00e1s sistem\u00e1tico, racional y s\u00f3lido.<\/p>\n
Espero que en el futuro, al cambiar la forma en que desarrollamos los antibi\u00f3ticos, los humanos puedan eventualmente ganar la carrera de la resistencia a los antibi\u00f3ticos. Creo que deber\u00edamos desarrollar una amplia gama de antibi\u00f3ticos de amplio y estrecho espectro: deber\u00edamos tener m\u00faltiples medicamentos para atacar m\u00faltiples prote\u00ednas dentro de las bacterias y deber\u00edamos tener m\u00faltiples medicamentos para atacar la misma prote\u00edna esencial a trav\u00e9s de diferentes mecanismos, como diferentes bolsillos de medicamentos. . Si tenemos una gran variedad de antibi\u00f3ticos \u00fatiles, las bacterias no deber\u00edan poder desarrollar resistencia tan f\u00e1cilmente. Adem\u00e1s, podemos combinar diferentes antibi\u00f3ticos para diferentes pacientes seg\u00fan su enfermedad particular y las condiciones de infecci\u00f3n para obtener los mejores resultados. Primero, necesitamos las herramientas, luego podemos tener formas inteligentes de usarlas. Pero si no tenemos las herramientas a mano, realmente no hay nada que podamos hacer. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
La resistencia a los antibi\u00f3ticos es superada por las supercomputadoras M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Franois A. Thlot et al, Distinct alosteric devices of first-generation MsbA inhibitors, Science (2021). DOI: 10.1126\/science.abi9009 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por la Facultad de Medicina de Harvard Cita<\/strong>: Combatir la resistencia a los antibi\u00f3ticos (2021, 3 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-11-combating-antibiotic-resistance.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Unsplash\/CC0 Dominio p\u00fablico Desde que existen los antibi\u00f3ticos, tambi\u00e9n ha existido la resistencia a los antibi\u00f3ticos, el resultado inevitable a medida que las bacterias infecciosas evolucionan continuamente para evadir los mismos medicamentos dise\u00f1ados para matarlas. Hoy en d\u00eda, la resistencia a los antibi\u00f3ticos se considera una importante amenaza para la salud mundial. En los … Continuar leyendo \u00abCombatir la resistencia a los antibi\u00f3ticos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-3358","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3358","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3358"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3358\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3358"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3358"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3358"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}