MADRID, 29 Nov. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) han analizado los genomas de cientos de parásitos de la malaria para determinar qué variantes genéticas tienen más probabilidades de conferir resistencia a los medicamentos; sus hallazgos podrían ayudar a utilizar el aprendizaje automático para predecir la resistencia a los medicamentos antipalúdicos y priorizar de manera más eficaz los tratamientos experimentales más prometedores para su posterior desarrollo.
El enfoque también podría ayudar a predecir la resistencia al tratamiento en otras enfermedades infecciosas e incluso el cáncer, señala los investigadores que publican su estudio en 'Science'.
"Muchas investigaciones sobre la resistencia a los medicamentos solo pueden analizar un agente químico a la vez, pero lo que hemos podido hacer aquí es crear una hoja de ruta para comprender la resistencia a los medicamentos contra la malaria en más de cien compuestos diferentes. Estos resultados también serán útiles para otras enfermedades, porque muchos de los genes resistentes que estudiamos se conservan en diferentes especies", detalla Elizabeth Winzeler, profesora de la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas Skaggs de la UC San Diego y del Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la UC San Diego.
La malaria, una enfermedad transmitida por mosquitos que afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo, es una importante amenaza para la salud pública en muchas regiones tropicales y subtropicales. A pesar de los considerables avances en el control de la enfermedad, la malaria sigue siendo una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, en particular en África, donde se producen el 95% de las muertes por malaria según la Organización Mundial de la Salud . Los medicamentos de primera línea han fracasado repetidamente debido a la propagación de cepas resistentes a los medicamentos de Plasmodium falciparum , el parásito que causa la malaria.
"La necesidad de nuevos tratamientos más eficaces contra la malaria es urgente, pero la financiación para la investigación y el desarrollo de fármacos contra la malaria es muy limitada", cuenta Winzeler, quien, además de su función en la UC San Diego, es directora del Acelerador de Medicamentos contra la Malaria, financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates.
"Sin embargo, la comunidad de investigación contra la malaria está organizada y es muy colaborativa, y nuestro estudio pudo aprovechar estas fortalezas para crear un recurso que facilitará considerablemente el proceso de identificación y priorización de nuevos tratamientos contra la malaria", afirma.
Los investigadores analizaron los genomas de 724 parásitos de la malaria que evolucionaron en el laboratorio para resistir uno de los 118 compuestos antipalúdicos diferentes, incluidos tanto tratamientos establecidos como nuevos agentes experimentales. Al buscar patrones en las mutaciones asociadas con la resistencia, los investigadores pudieron identificar características únicas de estas variantes genéticas, como su ubicación física dentro de los genes, que podrían usarse para predecir qué variaciones probablemente contribuyan a la resistencia a los medicamentos.
"Nuestro objetivo final es utilizar el aprendizaje automático para ayudarnos a comprender qué compuestos tienen mayor riesgo de desarrollar resistencia, de modo que podamos agilizar el proceso de desarrollo inicial de medicamentos y, en última instancia, lograr que los tratamientos pasen a ensayos clínicos más rápidamente", aclara Winzeler. "Este estudio nos brinda los datos necesarios para entrenar estas nuevas herramientas".
"El estudio también revela cómo las redes de genes se unen para mediar la resistencia entre clases químicas y proporciona una hoja de ruta en la búsqueda de compuestos refractarios a la resistencia", añade David Fidock., coautor y profesor de microbiología e inmunología en el Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad de Columbia.
Si bien los hallazgos tienen implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos medicamentos contra la malaria, los investigadores también destacan que su enfoque podría ser relevante en diferentes enfermedades. Esto se debe a que la maquinaria genética que impulsa la resistencia a los medicamentos es consistente en diferentes patógenos e incluso dentro de las células humanas.
Por ejemplo, muchas de las mutaciones impulsoras de la resistencia identificadas en el estudio provenían de una proteína en los parásitos 'P. falciparum', llamada PfMDR1, que puede mover sustancias entre varias partes de la célula, incluido el transporte de medicamentos fuera de su sitio de acción. PfMDR1 tiene una contraparte exacta en los humanos, y las mutaciones en la versión humana son uno de los impulsores clave de la resistencia al tratamiento en el cáncer.
"El impacto potencial de este estudio es enorme y se extiende mucho más allá de una sola enfermedad", destaca Winzeler. "Estudiar la malaria nos dio la oportunidad de reunir este recurso y esperamos que estos hallazgos ayuden a cambiar la forma en que estudiamos la resistencia a los medicamentos en general, no solo la malaria".