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Secuenciado completamente el patógeno mortal 'Cryptococcus'

MADRID, 18 Abr. (EUROPA PRESS) -

   Dentro de cada cadena de ADN se encuentra el proyecto de la construcción de un organismo, junto con las claves de su evolución y supervivencia, unas instrucciones genéticas que pueden dar información valiosa sobre qué patógenos, como 'Cryptococcus neoformans' --un hongo responsable de un millón de casos de neumonía y meningitis a año--, son tan maleables y peligrosos. Ahora, investigadores han secuenciado el genoma completo y todos los productos de ARN de la estirpe patogénica más importante de 'Cryptococcus neoformans', una cepa llamada H99.

Los resultados de estos expertos de la Universidad de Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, que aparecen en la edición de este jueves de 'Plos Genetics', también describen una serie de cambios genéticos que pueden ocurrir después de la manipulación en el laboratorio de H99 que la hacen más susceptible al estrés, obstaculizan su capacidad de reproducirse sexualmente y la hacen menos virulenta. El estudio proporciona así un manual para comprender cómo el patógeno causa la enfermedad y desarrollar métodos para evitar que evolucione hacia cepas incluso mortales.

"Estamos empezando a tener una idea sobre lo que hace vivir a esta organismo. Al tener un genoma cuidadosamente detallado de H99, podemos investigar cómo éste y otros patógenos pueden cambiar y mutar y comenzar a entender por qué no mueren fácilmente con medicamentos antifúngicos", subraya el coautor del estudio John Perfect, profesor de Medicina de Duke, que aisló por primera vez H99 de un paciente con meningitis criptocócica hace 36 años.

El hongo 'Cryptococcus neoformans' es un importante patógeno humano que infecta principalmente a las personas con sistemas inmunes comprometidos, como los pacientes sometidos a trasplante o los afectados por el VIH/sida. Los científicos han pasado muchos años realizando estudios genéticos, moleculares y de virulencia de este patógeno, centrados casi exclusivamente en la cepa H99 aislada originalmente en Duke, dándose cuenta de que con el tiempo, se hizo menos y menos virulenta a medida que crecía en el laboratorio.

"La virulencia o la capacidad de este organismo para causar enfermedad en ratones o humanos no es muy estable. Cambia y rápidamente puede perder o adquirida. Cuando el organismo se encuentra en el huésped, está en un estado, pero cuando lo analizamos fuera del huésped y comienza a crecer en el laboratorio, muta", revela Fred Dietrich, autor del estudio y profesor asociado de Genética Molecular y Microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke.

Dietrich y sus colegas decidieron que la mejor manera de investigar la forma en la que la virulencia de este patógeno podría cambiar con el tiempo fue desarrollar un mapa genómico cuidadosamente detallado de la cepa H99, tanto en su estado original como después de haber sido cultivado. En un trabajo que llevó diez años e implicó a decenas de colaboradores, los investigadores secuenciaron el H99 original y otras nueve variantes cultivadas, analizando tanto el genoma, el código genético escrito en el ADN, como el transcriptoma, las moléculas de ARN que ocupan el segundo paso en el flujo de la información genética.

Los investigadores encontraron que el organismo posee una serie de trucos moleculares, como la capacidad de producir mensajes genéticos de ambas hebras de ADN, que le permiten adaptarse y sobrevivir en condiciones cambiantes. "Cryptococcus neoformans' tiene que hacer frente a un gran número de tensiones diferentes y probablemente necesita un metabolismo muy flexible. Es tentador hacer la hipótesis de que su complejo metabolismo del ARN proporciona un mecanismo para lograr esa flexibilidad", dice el líder del estudio, Guilhem Janbon,  profesor en Micología Molecular en el Instituto Pasteur, en Francia.

También descubrieron que las cepas originales y cultivadas fueron sorprendentemente similares entre sí. Tras escanear los 20 millones de A, C, T y G que conforman el código genético del patógeno, hallaron sólo 11 variantes de nucleótido único y 11 inserciones o deleciones que podrían explicar por qué las cepas cultivadas se comportaron de manera diferente.

"Nuestros resultados proporcionan la base necesaria para entender cómo este organismo causa la enfermedad. El siguiente paso consistirá en la mutación de cada gen, uno por uno, para ver cuáles son necesarios para la patogénesis", adelanta Joseph Heitman, autor y profesor y presidente de Genética Molecular y Microbiología en Duke. Los resultados no sólo ayudarán a estudiar este organismo en particular sino que también pueden servir como punto de partida para investigar otras cepas de 'Cryptococcus neoformans'.