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Es el estudio más completo que existe hasta ahora de la evolución del grupo de bacterias patógenas que causan la tuberculosis y muestra que al menos la mitad de los 4.000 genes del complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) presentan mutaciones como respuesta a cambios en la presión de selección que ejerce el hospedador durante la infección o tratamientos antibióticos de segunda línea, los que se administran cuando los descritos en las guías como primera opción no funcionan.
Una investigación del IBV muestra que al menos la mitad de los 4.000 genes del complejo Mycobacterium tuberculosis acumulan mutaciones de adaptación
Son las conclusiones del estudio del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) del CSIC, que puede leerse en la revista Proceedings of the National Academy of Science. Los investigadores han desarrollado una nueva metodología con la que han podido estudiar la evolución de la mayoría de los 4.000 genes de este grupo de bacterias y han visto que al menos la mitad “ha estado en algún punto de su trayectoria evolutiva bajo selección positiva. Esto significa que han acumulado mutaciones y cambios como mecanismo de adaptación“, apunta el Dr. Álvaro Chiner Oms, autor principal del trabajo y colider de la investigación junto al Dr. Iñaki Comas.
La principal ventaja de esta metodología es que permite discriminar variaciones históricas sufridas por un patógeno e identificar los genes involucrados con gran precisión. Esto permitiría comprobar si algunos genes evolucionan en respuesta a condiciones concretas. Por ejemplo, la introducción de los antibióticos a partir de la segunda mitad del siglo XX provocó un cambio en la trayectoria evolutiva de los genes implicados en la resistencia a este tratamiento. Y este cambio ahora se puede medir. “Hasta ahora, las aproximaciones que utilizábamos no nos permitían discriminar el efecto de estas presiones de selección históricas”, asegura Chiner.
Los hallazgos “nos permite identificar potenciales determinantes de resistencia a antibióticos en pacientes que tienen infecciones multirresistentes a antibióticos”
El equipo de científicos ha identificado genes que tienen mutaciones procedentes de los tratamientos con antibióticos de segunda línea. Este hallazgo “nos permite identificar potenciales determinantes de resistencia a antibióticos en pacientes que tienen infecciones multirresistentes a antibióticos”, señala el Dr. Comas. De hecho, un trabajo de la Universidad de Harvard aún no revisado por pares corrobora el efecto de uno de los candidatos propuestos. Un efecto tanto en la asociación a multirresistencias como a la probabilidad de fallo de los tratamientos.
En los estudios anteriores apenas se habían documentado los cambios evolutivos en un 10% del genoma. Para llevar a cabo este estudio se analizaron 9.000 cepas del complejo MTBC obtenidas en distintas partes del mundo. Entre los genes que acumulan mutaciones como mecanismo de adaptación están, “genes de los llamados ‘sistemas de dos componentes’, que regulan la interacción entre el patógeno y su hospedador”, apunta el Dr. Chiner. “También encontramos epítopos, regiones reconocidas por el sistema inmunitario del hospedador humano, bajo selección positiva en el pasado, pero muy conservados en las cepas actuales”, resume el investigador.
En los estudios anteriores se habían documentado los cambios evolutivos en un 10% del genoma de las bacterias patógenas que causan la tuberculosis
En 2020, 1,5 millones de personas murieron de tuberculosis, y casi 10 millones la contrajeron. Esta enfermedad, causada por la transmisión de la bacteria Mycobacterium tuberculosis, es curable y prevenible, y su erradicación es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible establecidos por Naciones Unidas para 2030. El IBV-CSIC desarrolla varios proyectos para estudiar la bacteria causante de esta enfermedad, entre ellos el proyecto europeo TB-Reconnect, una Consolidator Grant del European Research Council liderada por Iñaki Comas. Además, la tuberculosis es uno de los focos de la PTI Salud Global del CSIC junto con otros retos infecciosos de impacto global como el Covid-19 o la resistencia a antibióticos.
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