Investigadores identifican una posible diana terapéutica contra un extenso grupo de parásitos

Un equipo internacional identifica por primera vez una enzima clave para la síntesis de glicoconjugados (azúcares unidos a otras moléculas) en Plasmodium falciparum y otros parásitos intracelulares que pertenecen al extenso grupo (filo) Apicomplexa.  El estudio, liderado por ISGlobal - centro impulsado por la Fundación Bancaria “la Caixa”- y publicado en Scientific Reports, indica que esta enzima podría representar una diana terapéutica selectiva contra este extenso grupo de parásitos.

Los apicomplejos representan uno de los grupos más extensos y diversos de parásitos intracelulares obligados, capaces de infectar a casi cualquier tipo de animal. Se cree que existen entre 1.2 y 10 millones de especies, aunque hasta ahora se han identificado solo unas 5000 a 6000. Entre ellas está Plasmodium (causante de la malaria y responsable de unas 440.000 muertes al año, según datos del 2016), Toxoplasma (causa de defectos congénitos e infecciones oportunistas en pacientes inmunosuprimidos), Babesia (que infecta a ganado), etc.  A pesar del enorme impacto global - económico y en salud - de estos parásitos, muchos aspectos de su biología son aún desconocidos.  Por ejemplo, se sabe que la superficie de estos parásitos está cubierta por glicoconjugados que son esenciales para su supervivencia y su capacidad para infectar al huésped, pero se desconocen los procesos que les permiten sintetizar dichas moléculas. En particular, una de las enzimas necesarias para la síntesis de importantes glicoconjugados no se había identificado hasta la fecha: los apicomplejos no tienen la enzima GNA1 que cumple dicha función en plantas, animales y otros organismos eucariotas.

Una familia de genes con orígen único

En este estudio, el equipo investigador examinó el genoma de P. falciparum y otras seis especies representativas del filo con el objetivo de identificar genes con una actividad comparable a la de GNA1. Identificaron y aislaron una familia de genes que realizaban esta función GNA1, lo cual confirmaron con ensayos de actividad enzimática in vitro y por su capacidad de restaurar el crecimiento de levaduras deficientes en GNA1. Además, la disrupción del gen en P. falciparum, gracias a técnicas de edición de genes como CRISPR-Cas9, resultó en una ausencia de crecimiento de parásitos portadores del gen mutado, lo cual indica que la proteína es necesaria para su viabilidad. El análisis de secuencias revela que la familia de genes identificada tuvo un origen único y evolucionó de manera independiente y paralela a su contraparte GNA1 (presente en los otros organismos eucariotas).

“Nuestros resultados indican que esta enzima es común a todos los miembros del filo Apicomplexa y que parece ser  vital para su crecimiento. Ahora estamos analizando en profundidad sus diferencias con la GNA1 humana”, señala la primera autora Marta Cova. “Por su origen distinto, esta enzima puede representar una buena diana terapéutica con acción selectiva contra este extenso grupo de  parásitos” explica Luis Izquierdo, investigador de ISGlobal y coordinador del estudio.

Referencia

Cova M, López-Gutiérrez B, Artigas-Jerónimo S, González-Díaz A, Bandini G, Maere S, Carretero-Paulet L, Izquierdo L. The Apicomplexa-specific glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase gene family encodes a key enzyme for glycoconjugate synthesis with potential as therapeutic target. Sci Rep. 2018 Mar 5;8(1):4005. doi: 10.1038/s41598-018-22441-3