Tres equipos científicos de EE UU descifran el genoma completo de la bacteria del cólera

Tres equipos científicos de EE UU presentan hoy la secuencia completa del material genético de la bacteria del cólera, el Vibrio cholerae. En la era de los genomas, la descripción detallada del ADN de este organismo puede ser la que, de momento, tenga mayor impacto a la hora de diseñar nuevas vacunas y medicamentos. El patógeno provoca una enfermedad milenaria que mata por deshidratación del organismo y es un grave problema sanitario en muchos países en vías de desarrollo. El Vibrio cholerae tiene dos cromosomas que se describen hoy en la revista Nature.

Tratamiento

La secuenciación completa del ADN del Vibrio cholerae es producto de la colaboración del Instituto de Investigación Genómica TIGR (del científico Craig Venter, que ha jugado un papel clave en la secuenciación del genoma humano), dos grupos de la Universidad de Maryland y la Escuela Médica de Harvard. El cólera, que se contrae por absorción de agua o alimentos contaminados, es una de las enfermedades que mata más rápidamente, a menudo acaba con sus víctimas en un plazo de horas. Aunque se piensa en ella como una epidemia del siglo pasado, el cólera es un serio problema en países en desarrollo con sistemas sanitarios deficientes y problemas de agua potable. En el sureste asiático la enfermedad ha sido epidémica durante al menos mil años, pero también se ha extendido en el resto del mundo causando al menos siete pandemias desde 1817. Recientes brotes han afectado en los últimos años a varios países, desde Perú a Rusia.

Medio ambiente

Contra la temible infección el tratamiento es, en principio, muy simple: ya que la enfermedad mata por deshidratación, al reemplazar los fluidos y minerales perdidos por vómitos y diarrea se reduce diez veces la mortalidad entre los afectados, mientras que sin esta asistencia básica muere uno de cada dos pacientes.La mayoría de los antibióticos y medicamentos tienen poco efecto en el patógeno en sí (aunque algunos logran reducir la pérdida de fluidos). Por otro lado, el hecho de que se conozca la inmunidad natural frente a la infección no ha producido aún una vacuna efectiva.

Ahora, Claire M. Fraser, directora del TIGR, y colegas suyos ponen los cimientos para el desarrollo de tratamientos mejores contra la enfermedad al desvelar los detalles genéticos del patógeno que la causa.

El Vibrio cholerae tiene 4.033.460 pares de bases (las letras químicas con las que están escritos los genes), explican los científicos en Nature. "El genoma consiste en dos cromosomas circulares, de 2.961.146 y 1.072.314 pares de bases respectivamente", especifican. La mayoría de los genes encargados de funciones esenciales de la célula (como la replicación del ADN, la división celular o la transcripción genética), así como de la acción patógena están localizados en el cromosoma grande. De hecho, los genes con las instrucciones de la toxina del cólera, responsables de las fulminantes diarreas, han sido rastreados hasta el cromosoma grande. En el pequeño, sin embargo, hay genes implicados en el transporte de azúcares, en el metabolismo y en la reparación del ADN.

"La secuencia del genoma del Vibrio cholerae será un tesoro para los investigadores y promete abrir el acceso a una nueva era de investigación posgenómica de este organismo", afirma Mattew K. Waldor, del Centro Medico Tufts (Boston) y especialista en esta enfermedad.

La secuenciación también es importante desde el punto de vista de la pura investigación científica ya que ofrece pistas sobre un par de rompecabezas pendientes de solución: cómo puede el cólera cambiar de estilo de vida entre la epidemia y la supervivencia en estuarios de agua salada (asociada con la flora y fauna marina) y cómo han evolucionado sus cromosomas.

"La secuenciación del genoma del Vibrio cholerae proporciona un nuevo punto de partida para el estudio de las características medioambientales y patobiológicas de este organismo", concluyen los investigadores. "Será interesante determinar los patrones de expresión genética que son únicos para su supervivencia y replicación tanto durante la infección humana como en el medio ambiente".La conformación de la bacteria con dos cromosomas circulares es poco corriente y tal vez el más pequeño fue un fragmentos de ADN originariamente independiente que fue capturado en la historia evolutiva por la bacteria, sugieren los investigadores que ahora han logrado la secuencia completa.

"Pero no podemos descartar la posibilidad de que el cromosoma pequeño se haya generado por escisión de un único genoma ancestral mayor", puntualiza Waldor. Esta división en dos cromosomas podría aportar mayor velocidad de división y proliferación frente a los patógenos con un solo cromosoma, lo que significaría una ventaja competitiva.