Una nueva investigación ha rastreado la historia de los antibióticos y la resistencia a los antibióticos hace unos 350-500 millones de años, un estudio en genealogía de microorganismos profundos que podría ayudar en nuestra batalla actual para contener el surgimiento de superbacterias.
El equipo se centró en una clase de antibióticos llamada glucopéptidos – como la vancomicina y la teicoplanina – y la forma en que han evolucionado a lo largo de los milenios. La vancomicina se define como un medicina esencial por la Organización Mundial de la Salud, y puede ser utilizado como último recurso medicación en algunos casos.
Estos antibióticos también están bajo una amenaza creciente por la resistencia a los antibióticos, ya que las bacterias evolucionan para resistir los mejores medicamentos que podemos ofrecerles. Los investigadores esperaban descubrir algunas pistas sobre cómo podríamos ganar la carrera evolutiva en el futuro y superar las defensas que los microbios están poniendo.
"Los resultados que descubrimos en este estudio ofrecen una lente valiosa a través de la cual considerar la actual crisis de antibióticos". dice el bioquímico Nicholas Waglechner, de la Universidad McMaster en Canadá.
El seguimiento de los glucopéptidos a través del tiempo no es fácil. Como señala el equipo en su documento, los antibióticos glucopéptidos son producidos por Actinobacterias
Para rastrear la síntesis de antibióticos glucopéptidos a través del tiempo evolutivo, los investigadores tuvieron que recurrir a grupos de genes biosintéticos (BGC) que pueden contener genes no solo para producir y regular estos glucopéptidos, sino también para la resistencia. No es una tarea fácil, considerando que los BGC pueden variar en su composición química, y cada uno puede tener su propio árbol genealógico separado.
"Extraer esta historia de las secuencias del genoma es difícil ya que la conservación de los componentes individuales de estos grupos de genes es variable y cada componente puede tener una trayectoria diferente". el equipo escribe en su estudio
Este es uno de los pocos estudios hasta ahora que ha utilizado BGC para ver cómo la producción de antibióticos y la resistencia a los antibióticos podrían haber evolucionado en conjunto. Parte de la biosíntesis que ha sucedido en el camino podría ser útil para diseñar futuros tratamientos farmacológicos.
Los investigadores descubrieron que la resistencia al glucopéptido surgió en las Actinobacterias casi al mismo tiempo que los genes responsables de producir los antepasados de la vancomicina, y todo eso sucedió hace unos 350 a 500 millones de años.
"Estos compuestos han sido útiles para las bacterias en el planeta incluso antes de que aparecieran los dinosaurios, y la resistencia evolucionó conjuntamente con la producción como un medio de autoprotección para producir bacterias". dice Waglechner.
"El uso de vancomicina en los tiempos modernos en la medicina y la agricultura ha resultado en el movimiento de resistencia de estos productores inocuos a las bacterias que causan enfermedades en unas pocas décadas".
Si somos capaces de producir medicamentos mejorados al aprender sobre este contexto evolutivo, cuanto antes llegue, mejor. Ahora se encuentra evidencia de resistencia a los antibióticos en algunos de los lugares más remotos de la tierray incluso en el espacio.
Sin embargo, no se pierde toda esperanza. Los científicos continúan descubriendo nuevas posibilidades para desarrollar la próxima ola de antibióticos, ya sea que estén buscando en los microbios del suelo aferrarse a los insectoso combinando medicamentos existentes juntos de nuevas maneras.
"Nuestros hallazgos son de gran interés" dice el bioquímico Gerry Wright, de la Universidad McMaster en Canadá.
"Nuestro estudio revela varias implicaciones sobre cómo podríamos controlar el uso de antibióticos y encontrar nuevos medicamentos para las infecciones antimicrobianas".
La investigación ha sido publicada en Naturaleza microbiología.