Armas bacterianas contra las enfermedades víricas
Descubrimiento de dos nuevas clases de productos naturales con actividad contra virus ARN
La pandemia de Covid-19 ha demostrado dramáticamente que el desarrollo de agentes eficaces contra los patógenos víricos es de gran importancia para la salud mundial. Aunque se dispone de vacunas eficaces para muchas enfermedades víricas, existe una necesidad urgente de tratamientos terapéuticos nuevos y eficaces. En el Instituto Helmholtz de Investigación Farmacéutica del Sarre (HIPS), el equipo dirigido por el profesor Rolf Müller investiga nuevos principios activos para el tratamiento de infecciones. En sus últimos estudios, los investigadores lograron identificar dos nuevas familias de productos naturales con una actividad prometedora contra los virus. Sus resultados se publican ahora en la revista Angewandte Chemie International Edition.
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La pandemia de COVID-19 causada por el SARS-CoV-2 ha supuesto un reto sin precedentes para los sistemas sanitarios de todo el mundo. La rápida propagación mundial de este patógeno, combinada con la progresión a veces grave de la enfermedad, pone de manifiesto la urgencia de disponer de fármacos eficaces para tratar las enfermedades víricas. Sin embargo, el SARS-CoV-2 no es, ni mucho menos, el único virus ARN patógeno humano de gran relevancia económica y social. Por ello, sobre todo de cara a las posibles pandemias víricas del futuro, la identificación de nuevos agentes con amplia eficacia contra los patógenos víricos emergentes es de suma importancia. El equipo de Rolf Müller en el HIPS lleva muchos años investigando con éxito productos naturales antibacterianos aislados de bacterias del suelo. En particular, las actinobacterias, que ya se han estudiado durante décadas, y las mixobacterias, que sólo se han investigado en mucha menor medida, son fuentes valiosas de nuevos productos naturales. HIPS es una sede del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (HZI) en cooperación con la Universidad del Sarre.
Los investigadores han logrado aislar dos nuevas familias de sustancias activas con actividad antivírica a partir de los adeptos productores de productos naturales: las persicamidinas y las tiamixinas. Mientras que las persicamidinas se aislaron a partir de una cepa de actinobacterias descubierta recientemente, las tiamixinas proceden de una cepa de mixobacterias hallada por los científicos del HIPS en las inmediaciones del instituto. En el marco del proyecto de ciencia ciudadana "El cofre del tesoro microbiano", la colección de cepas del HIPS ya ha podido ampliarse con unas 1.000 nuevas mixobacterias, aisladas a partir de más de 700 muestras de suelo enviadas hasta la fecha.
Las dos familias bacterianas mencionadas son conocidas productoras de productos naturales, especialmente antibióticos. En los estudios que ahora se publican, los científicos del HIPS, en colaboración con los especialistas en virus de los grupos de investigación del Prof. Thomas Pietschmann, del TWINCORE, y del Prof. Ralf Bartenschlager, del DKFZ, aprovechan su profunda experiencia y conocimientos en el campo de la investigación de antibióticos para aislar los nuevos productos naturales e investigarlos con mayor detalle en lo que respecta a su actividad antivírica.
Ambas familias de productos naturales presentan peculiaridades estructurales que, en el caso de las persicamidinas, exigieron amplios análisis estructurales. En el caso de las tiamixinas, incluso fue posible describir un modelo biosintético mediante los denominados experimentos de alimentación con precursores especialmente marcados. Para ambas familias de productos naturales recién descubiertos, los científicos pudieron demostrar una fuerte inhibición de los virus ARN en modelos de infección por los virus Corona, Zika y dengue. En el caso de las persicamidinas, las actividades contra el SARS-CoV-2 y el hCoV-229E son incluso más o menos comparables a las del fármaco aprobado condicionalmente remdesivir, que se utiliza para tratar el COVID-19.
"El problema de la resistencia a los antimicrobianos y la búsqueda de nuevos antibióticos constituyen el núcleo de nuestra investigación. Sin embargo, la pandemia de COVID-19 ha sido un poderoso recordatorio de lo importante que es también el desarrollo de agentes antivirales. Por lo tanto, en el futuro nos proponemos utilizar nuestra experiencia para desarrollar compuestos contra infecciones tanto bacterianas como víricas. En el caso de las persicamidinas, vemos que el punto de partida para resolver problemas globales puede estar incluso justo en nuestra puerta", afirma Rolf Müller, Director Gerente de HIPS, Jefe del Departamento de Productos Naturales Microbianos y Coordinador del Área de Investigación de Nuevos Antibióticos en el Centro Alemán de Investigación de Infecciones (DZIF).
Debido a sus buenas actividades antivirales, las nuevas clases de productos naturales representan puntos de partida prometedores para el desarrollo de futuros agentes activos contra el SARS-CoV-2 y otros virus ARN. La optimización biotecnológica de la producción o el desarrollo de una ruta de síntesis química son ahora de gran interés debido a las tasas de producción comparativamente bajas de las tiamixinas, con el fin de que el producto natural esté disponible en cantidades suficientes para análisis posteriores. En estudios de seguimiento, los investigadores se proponen investigar el modo de acción de las dos nuevas familias de productos naturales, cuya elucidación será un paso más hacia el desarrollo de agentes antivirales.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Haack, P.A., Harmrolfs, K., Bader, C.D., Garcia, R., Gunesch, A.P., Haid, S., Popoff, A., Voltz, A., Kim, H., Bartenschlager, R., Pietschmann, T., and Müller, R.* (2022) Thiamyxins: Structure and Biosynthesis of Myxobacterial RNA-Virus Inhibitors, Angew. Chem. Int. Ed., e202212946
Keller, L., Oueis, E., Kaur, A., Safaei, N., Kirsch, S.H., Gunesch, A.P., Haid, S., Rand, U., Čičin-Šain, L., Fu, C., Wink, J., Pietschmann, T., and Müller, R.* (2023) Persicamidines—Unprecedented Sesquarterpenoids with Potent Antiviral Bioactivity against Coronaviruses, Angew. Chem. Int. Ed., e202214595
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