La bioinformática revela un nuevo antibiótico bifuncional que evade la resistencia

Usando prospectiva bioinformática, los investigadores han descubierto y sintetizado un antibiótico lipopéptido bifuncional nuevo y de inspiración natural con bajo potencial de resistencia. El compuesto antibiótico, que los autores han bautizado como cilagicina, demostró una potente y amplia actividad antimicrobiana contra varias bacterias grampositivas en pruebas de laboratorio, incluyendo cepas resistentes difíciles de tratar como por ejemplo Clostridioides difficile y Enterococci resistentes a la vancomicina, lo que lo convierte en un candidato atractivo para combatir patógenos resistentes a los antibióticos. La emergente resistencia contra el uso extendido de antibióticos es una amenaza global para la salud. Por tanto, existe la apremiante necesidad de descubrir nuevos antibióticos con modos de acción que sorteen los existentes mecanismos de resistencia clínica. Los esfuerzos de secuenciación del genoma bacteriano han llevado a la identificación de grupos de genes biosintéticos (BGC) que es probable que contengan instrucciones genéticas para la biosíntesis de antibióticos con diversos modos de acción que podrían ayudar a acelerar el descubrimiento de antibióticos. Sin embargo, muchos de estos BGC siguen sin ser descritos. Analizando casi 10.000 genomas bacterianos, Zongqiang Wang y sus colegas identificaron un BCG de lipopéptico distintivo encontrado del genoma de la bacteria de tierra Paenibacillus mucilaginosus. Wang et al. a continuación utilizaron algoritmos bioinformáticos para predecir los posibles compuestos codificados por el BCG. Utilizando estas predicciones, sintetizaron químicamente estos compuestos. Se determinó que uno de estos compuestos de lipopéptidos, la cilagicina, inhibía la biosíntesis de pared celular en ciertas bacterias patogénicas, lo que finalmente tiene como resultado la muerte de la célula bacteriana. Lo que es más, Wang et al. no observaron evolución de la resistencia a la cilagicina en el curso de sus experimentos. "Aunque el desarrollo clínico de la cilagicina... puede tardar tiempo, Wang et al. han establecido una hoja de ruta interdisciplinar de inspiración para el futuro descubrimiento de antibióticos que puedan avisar las escalas en nuestra lucha contra la resistencia antimicrobiana", escribe Ryan Seipke en una Perspective relacionada. Seipke advierte que los siguientes principales pasos para el desarrollo de la cilagicina son absorción, distribución, metabolización, excreción y los estudios de toxicidad, que pueden revelar la necesidad de una mayor optimización estructural antes de la entrada en ensayos clínicos.