El treball del laboratori de Genòmica Comparativa del BSC i d'IRB Barcelona, publicat a la revista Nature Microbiology, revela variants genètiques associades amb la resistència a diversos medicaments, obrint la via a teràpies antifúngiques millorades
Les infeccions fúngiques, que afecten mil milions de persones i causen 1,5 milions de morts a l'any arreu del món, estan en augment degut, en part, al creixent nombre de determinats tractaments mèdics. Els pacients que se sotmeten a quimioteràpia o a tractaments immunosupressors després d'un trasplantament d'òrgans, sovint presenten sistemes immunitaris compromesos. Donada l'aparició de cèl·lules resistents, la varietat limitada dels actuals medicaments antifúngics, així com el seu preu i efectes secundaris, el tractament d'aquestes infeccions suposa un desafiament i destaca la necessitat de tractaments més efectius.
En aquest context, un equip de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i el Centre Nacional de Supercomputació de Barcelona (BSC-CNS), liderat per l'investigador ICREA Toni Gabaldón, ha identificat centenars de gens sotmesos a selecció evolutiva recent, que són clínicament rellevants en sis espècies del fong patogen Candida.
"Aquest treball destaca com aquests patògens s'han adaptat als humans i als medicaments antifúngics i proporciona coneixements valuosos que podrien conduir a millors tractaments per a les infeccions per Candida", explica el Dr. Gabaldón, cap del laboratori de Genòmica Comparativa a l'IRB Barcelona i el BSC.
Més de 2.000 genomes de sis espècies diferents
L'estudi aprofundeix en el panorama evolutiu d'aquests patògens analitzant aproximadament 2,000 genomes, procedents de mostres clíniques, de sis espècies de Candida. Aquests genomes estan emmagatzemats en bases de dades públiques. Els investigadors van comparar aquests genomes amb un de referència, creant un catàleg complet de variants genètiques.
Basant-se en treballs anteriors sobre cèl·lules resistents a medicaments, els investigadors van realitzar un Estudi d'Associació de Genoma Complet (GWAS) per identificar variants genètiques vinculades a la resistència a medicaments antifúngics en aïllats clínics. Aquest enfocament va aportar coneixements sobre mecanismes de resistència tant coneguts com nous cap a set medicaments antifúngics en tres espècies de Candida. “A més, un descobriment preocupant sorgit de l'estudi és la possible propagació de la resistència a través del creuament entre cèl·lules susceptibles i resistents, contribuint a la prevalença de patògens de Candida resistents a medicaments", explica el Miquel Àngel Schikora-Tamarit, investigador postdoctoral al mateix laboratori i primer autor de l'estudi.
A més, en centrar-se en variants adquirides recentment entre cèl·lules clíniques, els investigadors van detectar signatures genètiques compartides i específiques de l'espècie de selecció evolutiva recent que informen sobre quines adaptacions podrien ser necessàries per prosperar i propagar-se en entorns relacionats amb l'ésser humà.
Més enllà de les noves perspectives sobre l'adaptació de Candida a l'ésser humà, l'estudi proporciona un recurs valuós: un catàleg complet de variants, signatures de selecció i impulsors de la resistència a medicaments. Aquest coneixement no només contribueix a la nostra comprensió d'aquestes infeccions, sinó que també senta les bases per a futurs experiments i possibles avenços en el desenvolupament de tractaments més efectius per a les infeccions per Candida.
El treball ha estat finançat pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats d'Espanya, el Consell Europeu de Recerca i la Fundació "la Caixa".
Article de referència:
Recent gene selection and drug resistance underscore clinical adaptation across Candida species. Miquel Àngel Schikora-Tamarit & Toni Gabaldón. Nature Microbiology (2024) DOI: 10.1038/s41564-023-01547-z