CÓMO BUSCAR UNA PALABRA EN UN DOCUMENTO DE WORD
El enfoque de los investigadores comenzó con las características fisicoquímicas que todos los péptidos antimicrobianos tienen en común: tienen de 8 a 50 aminoácidos de longitud, cargados positivamente y poseen partes hidrofóbicas e hidrofílicas. Este nuevo método funciona como una función de búsqueda para identificar péptidos con propiedades antimicrobianas en genomas y proteomas.
«Imagina que quieres encontrar una palabra específica en un documento de Word enorme, como una enciclopedia. Simplemente usaría la función de búsqueda, establecería los parámetros para el texto que está buscando y el algoritmo resaltaría rápidamente todas las áreas en el documento que coinciden », explica de la Fuente. «Ese es esencialmente el enfoque que tomamos al buscar nuevos antibióticos. Sabíamos el tipo de moléculas que estábamos buscando y utilizamos el algoritmo para actuar como una función de búsqueda para encontrarlas en todo el cuerpo humano ».
El algoritmo buscó en el proteoma, el conjunto completo de proteínas en el cuerpo, y arrojó 43.000 péptidos de 8 a 50 aminoácidos de longitud, muchos de los cuales se encontraron en una nueva región del proteoma todos juntos. Esta amplia gama de posibles antimicrobianos se filtró luego a 2.603 péptidos en función de su función de aptitud, incluidos todos los parámetros.
Para validar las propiedades antimicrobianas de estos péptidos derivados del algoritmo, se sintetizaron 55 y se expusieron a ocho patógenos diferentes, incluidos E. coli y bacterias que causan infección por estafilococos y neumonía.
«Descubrimos que el 63,6% de estos 55 péptidos encriptados mostraban actividad antimicrobiana», dice de la Fuente. «Curiosamente, estos péptidos no solo combatieron la infección de algunas de las bacterias más dañinas del mundo, sino que también se dirigieron a organismos comensales del intestino y la piel que son beneficiosos para nosotros. Especulamos que esto podría ser indicativo de un papel modulador de la microbiota que también pueden poseer estos péptidos «.
Cócteles de péptidos
El equipo también probó la capacidad de los péptidos para actuar de manera sinérgica y descubrió que los cócteles de péptidos derivados de la misma área biogeográfica dentro del cuerpo podían potenciar su capacidad individual para combatir la infección en 100 veces.
«Es probable que este efecto sinérgico ya esté ocurriendo en nuestros cuerpos», dice de la Fuente. «Algunos de los péptidos descubiertos por nuestro algoritmo exhibieron actividad antimicrobiana a niveles que son fisiológicamente relevantes. Estas moléculas se encuentran en todo el cuerpo, incluido el sistema inmunológico. Un hallazgo sorprendente fue que estos péptidos no solo estaban codificados en el sistema inmunológico, sino que también se encontraron en los sistemas digestivo, circulatorio y nervioso, por ejemplo, lo que indica que combatir las infecciones causadas por organismos invasores puede ser un enfoque más holístico de lo que se pensaba anteriormente.
Cuando se probaron in vivo en modelos de ratón preclínicos relevantes, estos péptidos nuevamente demostraron defenderse de la infección, disminuyendo la carga bacteriana en tres órdenes de magnitud, una capacidad a la par con los potentes antibióticos y AMP conocidos. Además, el uso de estos péptidos como antibióticos en los modelos de ratón no produjo ningún signo de toxicidad.