La secuencia del hongo con el que Fleming inventó los antibióticos

En 1928, al menos según su propio relato, Alexander Fleming cambió las reglas de un enfrentamiento milenario. Desde su aparición, los humanos amenazados por las infecciones bacterianas tenían poco más que su sistema inmune como defensa y muchas veces no era suficiente. Quemaduras o heridas sin demasiada gravedad se volvían letales. Pero ese año, mientras trabajaba en la Escuela de Medicina del Hospital de Santa María en Londres, Fleming descubrió cómo unos cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus habían resultado contaminados por hongos del género Penicillium. Después, una colaboración internacional impulsada por los gobiernos de EE UU y Reino Unido y el apoyo de farmacéuticas como Merck y Pfizer lograron producir los primeros antibióticos en masa a partir de 1943, aún a tiempo para salvar a miles de combatientes en la Segunda Guerra Mundial.

Desde el comienzo, los científicos que trabajaban con la penicilina observaron que las bacterias desarrollan resistencias y han sido conscientes de que los antibióticos deberán mejorarse o cambiarse paulatinamente para seguir en cabeza de esa carrera biológica. Esta semana, un grupo de investigadores del Imperial College, la institución donde se encuentra ahora el antiguo laboratorio de Fleming, ha anunciado que casi un siglo después han obtenido la secuencia de la cepa original del Penicillium, que se había guardado congelada.

“Queríamos utilizar los hongos de Alexander Fleming para distintos experimentos, pero descubrimos con sorpresa que nadie había secuenciado el genoma de este Penicillium original pese a su significado histórico”, afirma Timothy Barraclough, investigador de la Universidad de Oxford y el Imperial College y autor principal de un estudio publicado en la revista Scientific Reports. El análisis de sus resultados les ha permitido observar que las cepas de este hongo que se emplearon para producir los antibióticos en EE UU y en el Reino Unido evolucionaron de formas ligeramente distintas. Aunque no conocen la función exacta de estas diferencias detectadas en los genomas, plantean que puedan deberse a una adaptación a los microorganismos locales y que el análisis de estas variaciones podría servir para modificar la producción de antibióticos.

En esa misma línea, un equipo internacional de científicos liderado por Ian Seiple, de la Universidad de California en San Francisco, ha publicado en el último número de Nature un método para superar las limitaciones de los métodos naturales para la producción de antibióticos. El impulso que se dio a la producción de penicilina en 1943 fue posible en buena medida por el descubrimiento de un tipo de melones en los que crecía una cepa especialmente productiva del moho Penicillium chrysogeum. Desde entonces, este tipo de productos naturales han servido de base para todos los antibióticos del mercado y su evolución junto a los organismos que combaten ha dado lugar a las resistencias que amenazan a millones de personas en todo el mundo. Siaple y sus colegas creen que tienen una solución a este problema.

En su trabajo, tomaron como modelo las estreptograminas de tipo A, una clase de antibióticos producidos por bacterias. Estos medicamentos no funcionan frente a cepas de bacterias capaces de producir un tipo de enzimas conocidas como Vat, que desactivan el antibiótico. Los autores del artículo explican cómo emplearon una estructura básica tomada de las estreptograminas naturales y le añadieron moléculas de forma modular. Estas moléculas intercambiables eran capaces de unirse a las bacterias del tipo Staphylococcus aureus que habían desarrollado resistencia a los antibióticos al impedir que se escabullese mediante la enzima Vat. Después, comprobaron que el nuevo compuesto protegía a ratones de la infección de estas bacterias resistentes.

Este tipo de tecnologías o el análisis de la guerra evolutiva entre bacterias y antibióticos será una herramienta más en una lucha que la Asamblea General de las Naciones Unidas ya ha considerado una de las mayores amenazas para la medicina moderna. Todos los años, alrededor de 700.000 personas mueren por infecciones causadas por bacterias resistentes a los medicamentos disponibles y la previsión es que ese número crezca paulatinamente en los próximos años.

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