artículos, escritos y demás piezas perfectamente obviables perpetradas por Javier Armentia (@javierarmentia por algunas redes)
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2003-08-16
Escarbando En El Polvo
El Correo, miércoles 26 de junio de 2003
Territorios, Ciencia-Futuro
Nota me he dado cuenta de que se me olvidó meter este texto en su día... así que perdón por la tardanza
La búsqueda de nuevos principios activos que puedan servir de medicinas se realiza por todos los sitios, y no solamente, como podría pensarse, en los laboratorios: especies que se descubren en le mar, en las selvas tropicales, moléculas que aparecen al analizar funciones de diversos microorganismos o animales o plantas macroscópicos... realmente todo vale, el más mínimo indicio, para que los investigadores (y a menudo las empresas farmacéuticas que son, en el fondo, las más interesadas por avanzar en su mercado) trabajen con todo el arsenal posible de análisis. En los últimos años, la posibilidad de reconocer los mecanismos que permiten a un ser vivo la producción de cierta sustancia, los genes implícitos, y las técnicas de manipulación, clonación y transgenia, han abierto un nuevo panorama que está avanzando mucho todo este trabajo.
Evidentemente, el camino que va desde el primer indicio hasta un medicamento comercializado es muy largo, y nunca se puede asegurar que tenga éxito: en primer lugar, la identificación de las sustancias o de los organismos responsables de su producción; posteriormente, conseguir reproducir esos procesos de manera rentable, a la vez que se analiza si realmente el efecto pretendido existe, al principio en ensayos en laboratorio y, si es el caso, llegando a la evaluación con pruebas con pacientes, que permitan analizar no sólo la validez del efecto terapéutico buscado, sino la forma en que se produce o la posible existencia de otros efectos secundarios no deseados. En algunos casos, sólo en algunos casos, este proceso llega a buen puerto.
A pesar de los avances en las técnicas de identificación de especies y de sus genomas, lo cierto es que el trabajo es, por la gran cantidad de especies vivas que aún no conocemos ni se han descrito adecuadamente, ímprobo. Pensemos en que conseguimos descubrir una especie que produce una cierta sustancia prometedora. Uno de los primeros pasos implicará poder cultivar ese organismo (a menudo microscópico) para poder ir produciendo cantidades suficientes de la misma, para poder analizar la manera en que lo hace y las bases genéticas de estos trabajos. No siempre es posible, y lo cierto es que aunque existieran muchos más laboratorios de los que actualmente existen en todo el mundo, el trabajo pendiente ocuparía siglos. En la actualidad, existen unas 3.000 especies de microorganismos que se pueden cultivar en laboratorio. Se estima, sin embargo, que esta cifra supone sólo un 1% de las especies potencialmente interesantes. Así, podríamos descubrir un 1% de los genomas microbianos, dejando un espacio de desconocimiento gigantesco.
¿Hay alternativas que pueden permitir acelerar el trabajo? Parece que sí: una de las más prometedoras se denomina metagenómica, una rama de la biología que está viendo un espectacular avance y sobre la que recientemente, entre el 12 y el 13 de junio, se ha celebrado una reunión internacional en el Centro de Biología Molecular y Biodiversidad de Darmstad (Alemania). Estas técnicas se refieren a la posibilidad de cultivar no una determinada especie, sino realizar cultivos de pequeños ecosistemas donde conviven numerosas especies de microorganismos (muchos de ellos desconocidos), pero haciéndolo en bloque, lo que asegura mantener las características naturales y las propias interacciones entre diferentes especies. Del análisis global de esas muestras, utilizando las técnicas que permiten multiplicar material genético en grandes cantidades (aunque no se sepa de cuál de las especies en concreto viene un gen determinado) se está obteniendo mucha información.
Tomemos por ejemplo, un trozo de tierra del campo. O polvo de un cierto terreno. En un gramo, se estima, conviven 40.000 especies diferentes, principalmente bacterias (las bacterias son el reino vivo de mayor interés: en la actualidad casi todos los antibióticos, pero también muchas otras medicinas, provienen de bacterias en cultivo). Recientemente, con el uso de estas técnicas de cultivo de muchas especies, se ha conseguido obtener un nuevo antibiótico en la Universidad de Wisconsin en Madison (EEUU), la turbomicina.
Para ello analizaron genes que codificaban determinado material genético, algo que se sabía que producen las bacterias del género Acidobacterium, muchas de cuyas especies permanecen aún sin identificar, y por lo tanto, muchas de ellas nunca se han trabajado en laboratorio. Este género es uno de los más abundantes en la naturaleza, mostrando cuanto desconocemos de lo que tenemos al lado, bajo nuestros pies. Extrayendo directamente el DNA de muestras de suelo, y utilizando las técnicas bioquímicas para poder reproducirlo y realizar una identificación de los genes que se codifican (una labor similar a la de los proyectos genómicos, pero en este caso el material base, el DNA, puede venir de una o muchas especies diferentes, que no son conocidas a priori).
Con los genes identificados, se crean librerías y se procede a insertarlos en bacterias de cultivo, de manera que se puede ver qué proteínas codifica este material recién identificado. Analizando la actividad producida por estas sustancias, se puede ir cerrando el cerco y encontrar una actividad antibiótica determinada, o como en el caso que comentamos, una resistencia antibiótica de este género de bacterias. A partir de ahí se puede seguir un proceso con una sustancia que se ha obtenido de unos microorganismos que, paradójicamente, permanecen sin ser identificados (al menos por el momento).
Numerosos grupos de investigación están utilizando técnicas similares para descubrir nuevos productos bacterianos o que pueden afectar al desarrollo de estas bacterias. Los estudios están, paralelamente, permitiendo avanzar el conocimiento de la "ecología bacteriana", la forma en que interactúan y se desarrollan estas especies, con alto grado de mutaciones y de adaptabilidad al medio. Y todo ello escarbando en el polvo.
Nuevas Armas Conta Enemigos Muy Adaptables
El mundo bacteriano sorprende no sólo por la gran cantidad de especies que incluye (de las que sólo conocemos un pequeño porcentaje, además) sino por la rapidez en que estos seres vivos tan antiguos pueden aprovechar su maleabilidad genética para defenderse de los ataques. En la actualidad una de las mayores luchas en el mundo de la medicina se establece en asegurar que los antibióticos que empleamos contra las infecciones bacterianas siguen siendo útiles. Las especies bacterianas están continuamente evolucionando bajo la presión de las bajas que causan en sus poblaciones los ataques con medicamentos, permitiendo la supervivencia de las más aptas, las que más resistencia tienen. A ello contribuye también el mal uso de las medicinas y la automedicación, pero en el fondo está en la propia naturaleza bacteriana sobrevivir como sea.
Las nuevas técnicas que analizan en bloque el comportamiento de ecosistemas bacterianos permiten analizar la manera en que podríamos atacarlas de forma más efectiva. Desde luego, se trata de ir ganando batallas que permitan asegurar la eficacia antibacteriana de los medicamentos; aunque ya se sabe que la guerra nunca se podrá ganar del todo, se intenta disponer de armas más efectivas que eviten quedarnos desarmados ante potenciales enfermedades y epidemias.
2003-08-16
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Escarbando En El Polvo
2003-08-16
El Correo, miércoles 26 de junio de 2003Territorios, Ciencia-Futuro
Nota me he dado cuenta de que se me olvidó meter este texto en su día... así que perdón por la tardanza
La búsqueda de nuevos principios activos que puedan servir de medicinas se realiza por todos los sitios, y no solamente, como podría pensarse, en los laboratorios: especies que se descubren en le mar, en las selvas tropicales, moléculas que aparecen al analizar funciones de diversos microorganismos o animales o plantas macroscópicos... realmente todo vale, el más mínimo indicio, para que los investigadores (y a menudo las empresas farmacéuticas que son, en el fondo, las más interesadas por avanzar en su mercado) trabajen con todo el arsenal posible de análisis. En los últimos años, la posibilidad de reconocer los mecanismos que permiten a un ser vivo la producción de cierta sustancia, los genes implícitos, y las técnicas de manipulación, clonación y transgenia, han abierto un nuevo panorama que está avanzando mucho todo este trabajo.
Evidentemente, el camino que va desde el primer indicio hasta un medicamento comercializado es muy largo, y nunca se puede asegurar que tenga éxito: en primer lugar, la identificación de las sustancias o de los organismos responsables de su producción; posteriormente, conseguir reproducir esos procesos de manera rentable, a la vez que se analiza si realmente el efecto pretendido existe, al principio en ensayos en laboratorio y, si es el caso, llegando a la evaluación con pruebas con pacientes, que permitan analizar no sólo la validez del efecto terapéutico buscado, sino la forma en que se produce o la posible existencia de otros efectos secundarios no deseados. En algunos casos, sólo en algunos casos, este proceso llega a buen puerto.
A pesar de los avances en las técnicas de identificación de especies y de sus genomas, lo cierto es que el trabajo es, por la gran cantidad de especies vivas que aún no conocemos ni se han descrito adecuadamente, ímprobo. Pensemos en que conseguimos descubrir una especie que produce una cierta sustancia prometedora. Uno de los primeros pasos implicará poder cultivar ese organismo (a menudo microscópico) para poder ir produciendo cantidades suficientes de la misma, para poder analizar la manera en que lo hace y las bases genéticas de estos trabajos. No siempre es posible, y lo cierto es que aunque existieran muchos más laboratorios de los que actualmente existen en todo el mundo, el trabajo pendiente ocuparía siglos. En la actualidad, existen unas 3.000 especies de microorganismos que se pueden cultivar en laboratorio. Se estima, sin embargo, que esta cifra supone sólo un 1% de las especies potencialmente interesantes. Así, podríamos descubrir un 1% de los genomas microbianos, dejando un espacio de desconocimiento gigantesco.
¿Hay alternativas que pueden permitir acelerar el trabajo? Parece que sí: una de las más prometedoras se denomina metagenómica, una rama de la biología que está viendo un espectacular avance y sobre la que recientemente, entre el 12 y el 13 de junio, se ha celebrado una reunión internacional en el Centro de Biología Molecular y Biodiversidad de Darmstad (Alemania). Estas técnicas se refieren a la posibilidad de cultivar no una determinada especie, sino realizar cultivos de pequeños ecosistemas donde conviven numerosas especies de microorganismos (muchos de ellos desconocidos), pero haciéndolo en bloque, lo que asegura mantener las características naturales y las propias interacciones entre diferentes especies. Del análisis global de esas muestras, utilizando las técnicas que permiten multiplicar material genético en grandes cantidades (aunque no se sepa de cuál de las especies en concreto viene un gen determinado) se está obteniendo mucha información.
Tomemos por ejemplo, un trozo de tierra del campo. O polvo de un cierto terreno. En un gramo, se estima, conviven 40.000 especies diferentes, principalmente bacterias (las bacterias son el reino vivo de mayor interés: en la actualidad casi todos los antibióticos, pero también muchas otras medicinas, provienen de bacterias en cultivo). Recientemente, con el uso de estas técnicas de cultivo de muchas especies, se ha conseguido obtener un nuevo antibiótico en la Universidad de Wisconsin en Madison (EEUU), la turbomicina.
Para ello analizaron genes que codificaban determinado material genético, algo que se sabía que producen las bacterias del género Acidobacterium, muchas de cuyas especies permanecen aún sin identificar, y por lo tanto, muchas de ellas nunca se han trabajado en laboratorio. Este género es uno de los más abundantes en la naturaleza, mostrando cuanto desconocemos de lo que tenemos al lado, bajo nuestros pies. Extrayendo directamente el DNA de muestras de suelo, y utilizando las técnicas bioquímicas para poder reproducirlo y realizar una identificación de los genes que se codifican (una labor similar a la de los proyectos genómicos, pero en este caso el material base, el DNA, puede venir de una o muchas especies diferentes, que no son conocidas a priori).
Con los genes identificados, se crean librerías y se procede a insertarlos en bacterias de cultivo, de manera que se puede ver qué proteínas codifica este material recién identificado. Analizando la actividad producida por estas sustancias, se puede ir cerrando el cerco y encontrar una actividad antibiótica determinada, o como en el caso que comentamos, una resistencia antibiótica de este género de bacterias. A partir de ahí se puede seguir un proceso con una sustancia que se ha obtenido de unos microorganismos que, paradójicamente, permanecen sin ser identificados (al menos por el momento).
Numerosos grupos de investigación están utilizando técnicas similares para descubrir nuevos productos bacterianos o que pueden afectar al desarrollo de estas bacterias. Los estudios están, paralelamente, permitiendo avanzar el conocimiento de la "ecología bacteriana", la forma en que interactúan y se desarrollan estas especies, con alto grado de mutaciones y de adaptabilidad al medio. Y todo ello escarbando en el polvo.
Nuevas Armas Conta Enemigos Muy Adaptables
El mundo bacteriano sorprende no sólo por la gran cantidad de especies que incluye (de las que sólo conocemos un pequeño porcentaje, además) sino por la rapidez en que estos seres vivos tan antiguos pueden aprovechar su maleabilidad genética para defenderse de los ataques. En la actualidad una de las mayores luchas en el mundo de la medicina se establece en asegurar que los antibióticos que empleamos contra las infecciones bacterianas siguen siendo útiles. Las especies bacterianas están continuamente evolucionando bajo la presión de las bajas que causan en sus poblaciones los ataques con medicamentos, permitiendo la supervivencia de las más aptas, las que más resistencia tienen. A ello contribuye también el mal uso de las medicinas y la automedicación, pero en el fondo está en la propia naturaleza bacteriana sobrevivir como sea.
Las nuevas técnicas que analizan en bloque el comportamiento de ecosistemas bacterianos permiten analizar la manera en que podríamos atacarlas de forma más efectiva. Desde luego, se trata de ir ganando batallas que permitan asegurar la eficacia antibacteriana de los medicamentos; aunque ya se sabe que la guerra nunca se podrá ganar del todo, se intenta disponer de armas más efectivas que eviten quedarnos desarmados ante potenciales enfermedades y epidemias.
2003-08-16 22:09 Enlace
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