Las infecciones fúngicas, que afectan a mil millones de personas y causan 1,5 millones de muertes al año en todo el mundo, están en aumento debido, en parte, al creciente número de determinados tratamientos médicos. Los pacientes que se someten a quimioterapia o a tratamientos inmunosupresores después de un trasplante de órganos, a menudo presentan sistemas inmunitarios comprometidos. Dada la aparición de cepas resistentes, la variedad limitada de los actuales medicamentos antifúngicos, así como su precio y efectos secundarios, el tratamiento de estas infecciones supone un desafío y destaca la necesidad de tratamientos más efectivos.
En este contexto, un equipo del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona (BSC-CNS), liderado por el investigador ICREA Dr. Toni Gabaldón, ha identificado cientos de genes sujetos a selección evolutiva reciente, que son clínicamente relevantes en seis especies del hongo patógeno Candida.
"Este trabajo destaca cómo estos patógenos se adaptaron a los humanos y a los medicamentos antifúngicos y proporciona conocimientos valiosos que podrían conducir a mejores tratamientos para las infecciones por Candida", explica el Dr. Gabaldón, jefe del laboratorio de Genómica Comparativa en el IRB Barcelona y el BSC.
Más de 2.000 genomas de seis especies diferentes
El estudio profundiza en el panorama evolutivo de estos patógenos analizando aproximadamente 2,000 genomas, procedentes de muestras clínicas, de seis especies de Candida. Estos genomas están almacenados en bases de datos públicas. Los investigadores compararon estos genomas con uno de referencia, creando un catálogo completo de variantes genéticas.
Basándose en trabajos anteriores sobre cepas resistentes a medicamentos, los investigadores realizaron un Estudio de Asociación de Genóma Completo (GWAS) para identificar variantes genéticas vinculadas a la resistencia a medicamentos antifúngicos en aislados clínicos. Este enfoque aportó conocimientos sobre mecanismos de resistencia tanto conocidos como nuevos hacia siete medicamentos antifúngicos en tres especies de Candida. “Además, un hallazgo preocupante surgido del estudio es la posible propagación de la resistencia a través del cruce entre cepas susceptibles y resistentes, contribuyendo a la prevalencia de patógenos de Candida resistentes a medicamentos", explica el Dr. Miquel Àngel Schikora-Tamarit, investigador postdoctoral en el mismo laboratorio y primer autor del estudio.
Además, al centrarse en variantes adquiridas recientemente entre cepas clínicas, los investigadores detectaron firmas genéticas compartidas y específicas de la especie de selección evolutiva reciente que informan sobre qué adaptaciones podrían ser necesarias para prosperar y propagarse en entornos relacionados con el ser humano.
Más allá de las nuevas perspectivas sobre la adaptación de Candida al ser humano, el estudio proporciona un recurso valioso: un catálogo completo de variantes, firmas de selección e impulsores de la resistencia a medicamentos. Este conocimiento no solo contribuye a nuestra comprensión de estas infecciones, sino que también sienta las bases para futuros experimentos y posibles avances en el desarrollo de tratamientos más efectivos para las infecciones por Candida.
El trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España, el Consejo Europeo de Investigación y la Fundación "la Caixa".
Artículo relacionado: 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
IRB Barcelona
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