Desarrollan un sistema para la fabricación de nuevos antibióticos más potentes

Teniendo en cuenta que la naturaleza es capaz de producir vancomicina, la «última solución» a la que acudían los médicos cuando las bacterias se hacen resistentes a otros antibióticos, un equipo de investigadores de la Universidad de San Andrés (Escocia) ha desarrollado un método para fabricar nuevos antibióticos más potentes. Investigando sobre enzimas, Changjiang Dong y James Naismith descubrieron el papel de la naturaleza en una reacción química muy simple que da lugar a la vancomicina. El hallazgo, publicado en la revista Science , consiste en que la naturaleza ha desarrollado un proceso especial para controlar la incorporación de un solo átomo de cloro en un enlace específico de la molécula. Si el átomo de cloro está en otro lugar, la molécula no actúa. Hay dos productos naturales con átomos de cloro, la vancomicina y la criptoficina. En su biosíntesis se produce una cloración regioselectiva mediante halogenasas flavinodependientes. En el artículo se describe la estructura del triptófano 7-halogenasa (PrnA), que clora el triptófano regioselectivamente. El triptófano y el dinucleótido flavina-adenina (flavin adenine dinucleotide o FAD) están separados por un túnel de 10 angstrom y unidos a distintas enzimas. El módulo FAD se mantiene en las hidrogenasas y está relacionado con las monooxigenasas flavinodependientes. Basándose en estudios bioquímicos, de la estructura cristalina y por analogía con las monooxigenasas, los investigadores predijeron que la FADH2 reaccionaría con el oxígeno para formar peroxiflavina, que se descompone por el átomo de cloro Cl-. El HOCl resultante pasa por el túnel hasta el triptófano, donde se activa y participa en una sustitución aromática electrofílica. Según afirma Dong, «la naturaleza fabrica lejía, que normalmente no sirve para las reacciones químicas controladas. Sin embargo, hemos visto que ha evolucionado hasta producir esta reacción, que no creíamos que fuera posible». Una vez descubierta esta reacción, pensaron que se podrían modificar las enzimas que intervienen para fabricar nuevos antibióticos más potentes. Parte de estos trabajos se realizaron en el laboratorio de proteómica estructural de la Universidad de San Andrés, en colaboración con la de Dundee, y están financiados, entre otros, por el Biological Science Research Council, donde se crean bases de datos de enzimas y se estudia el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina para descubrir también nuevos antibióticos por otra línea de investigación.