Desentrañar las señales de estructura NDM-1 Avance en la lucha contra el superbug vicioso

Las noticias de un gran avance en la lucha contra las infecciones resistentes a los medicamentos llegaron esta semana en forma de un artículo en el periódico en línea Acta Crystallographica Sección F: Biología estructural y comunicaciones de cristalización donde los investigadores describen cómo desenredaron la estructura de NDM-1, un tipo de superbacteria vicioso que actualmente es resistente a nuestros antibióticos más poderosos.
La resistencia a los medicamentos en las bacterias infecciosas va en aumento, lo que representa una grave amenaza para la salud humana. Más recientemente, ha surgido la preocupación de que los antibióticos pronto puedan ser inútiles, ya que las superbacterias han comenzado a superar a las más nuevas. Cada año, más de 25,000 personas mueren en Europa debido a infecciones resistentes a los antibióticos. La carrera para encontrar nuevas formas de luchar contra ellos nunca ha sido tan desafiante.
Una parte importante de la lucha contra las superbacterias es identificar las partes clave de su estructura para ayudarnos a descubrir cómo "hidrolizan" y vuelven ineficaces los antibióticos diseñados para matarlos. Gran parte de su resistencia proviene de un grupo de enzimas conocidas como metalo-?-lactamasas (MBL), siendo el miembro más reciente el recientemente identificado New Delhi MBL 1 (NDM-1).
NDM-1 es particularmente aterrador porque hace que las bacterias sean resistentes a nuestros antibióticos más poderosos, los carbapenémicos, que son nuestra última línea de defensa contra la infección por superbacteria. Se ha encontrado en una variedad de bacterias, incluida la familiar E. coli.
Se cree que la Nueva Delhi o la bacteria NDM-1 modificada ingresaron al Reino Unido en pacientes que regresaban de India y Pakistán que acudieron allí para aprovechar los procedimientos quirúrgicos más baratos, como la cirugía estética. Hubo muchas noticias sobre esto en la segunda parte de 2010.
Hasta el momento solo se han reportado 70 casos de infección en el Reino Unido, pero este pequeño número no disminuye la urgencia de la necesidad de encontrar una manera de vencer a esta poderosa superbacteria y salvar vidas.
Ahora los científicos del Medical Research Council (MRC) en el Complejo de Investigación de Harwell (RCaH) en Oxfordshire, Reino Unido, han creado un modelo estructural de NDM-1 que será de gran ayuda para los investigadores y las compañías farmacéuticas que intentan desarrollar nuevas formas de resistencia y desarrollar nuevos tratamientos.
El profesor Simon Phillips, quien dirigió el estudio y es director del Complejo de Investigación de Harwell, dijo a la prensa que "NDM-1 es una grave amenaza para la salud humana" y que "puede degradar muchas formas de antibióticos y hacerlos inútiles".
"Además, el gen para NDM-1 se puede pasar entre diferentes bacterias, por lo que puede propagarse rápidamente en la población y generar resistencia a los medicamentos en diferentes enfermedades", agregó.
Phillips dijo que conocer la estructura de la enzima es el primer paso para entender cómo funciona la superbacteria y liderar el camino hacia el diseño de fármacos que podrían evitar su acción. Este estudio, que cuenta con el respaldo del MRC, brinda información vital para ayudar a acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos, agregó.
En su artículo, los investigadores informan cómo modelaron la estructura cristalina de NDM-1 de Klebsiella pneumoniae, y discutir su "estructura y sitio activo ... en el contexto de otras coordenadas recientemente depositadas de NDM-1".
La profesora Sharon Peacock, miembro de la Junta de Infecciones e Inmunidad del Consejo de Investigación Médica, dijo que identificar la estructura de NDM-1 es un "paso crucial para garantizar que el desarrollo de fármacos se base en una comprensión sólida de los mecanismos de resistencia bacteriana a los antibióticos".
Además del equipo de Phillips, otros centros cercanos desempeñaron un papel clave. Por ejemplo, Oxford Protein Production Facility-UK, que también está financiado por el MRC y está basado en el RCaH, prepara rápidamente muestras de la enzima utilizando solo su secuencia genética. Y el laboratorio de cristalografía de Diamond Light Source, la instalación científica más grande financiada por el Reino Unido que se construirá durante más de 40 años, determinó la estructura de la enzima.
Escrito por Catharine Paddock PhD

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