Análisis metabólico diferencial de cepa salvaje MT103 y modificada genéticamente MTBVAC para su uso como vacuna en la tuberculosis
- Autores: Caridad Díaz Navarro
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2020
- Idioma: español
- ISBN: 978-84-1306-717-9
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alfonso Ruiz Bravo López (presid.), María Manuela Jiménez-Valera (secret.), Jose Antonio Ainsa Claver (voc.), María Eugenia Pachón Ibáñez (voc.), Fernando Vela Soria (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Farmacia por la Universidad de Granada
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
La tuberculosis en el siglo XXI sigue ocasionando un número muy importante de muertes en todo el mundo. Son muchos los factores que influyen en la aparición y progresión de esta grave enfermedad, que constituye un problema principalmente en niños que viven en países subdesarrollados y en pacientes inmunodeprimidos además de otro que presenta una enorme gravedad, como es la aparición de resistencias a una gran cantidad de antibióticos en uso. Por todo, existe una necesidad urgente para disminuir el número de casos, así como los síntomas ocasionados por el bacilo de la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis o bacilo de Koch).
Hasta el momento la prevención por el uso de la vacuna de Mycobacterium bovis de Calmete-Guerin ha resultado ser muy beneficiosa en algunos casos, pero sigue presentando ciertas limitaciones en situaciones de tuberculosis pulmonar. Esto ha llevado a requerir una vacuna nueva que garantice una protección mayor en este tipo de casos, por lo que muchos grupos de investigación y grandes empresas farmacéuticas están empleando multitud de recursos para conseguir una vacuna que permita una total cobertura frente a este patógeno. Son muchas las estrategias seguidas por los investigadores con tal propósito, y en este caso concreto la vacuna MTBVAC (M. tuberculosis vacuna) estaría clasificada dentro de las vacunas atenuadas. Para conseguir la atenuación de la cepa, se ha llevado a cabo la deleción de dos genes virulentos phoP y fad2D6 a partir de una cepa de M. tuberculosis conocida como MT103 y perteneciente al linaje 4 (Euroamericano). En el momento de elaboración de este manuscrito la vacuna se encuentra en fase clínica II y está siendo probada en niños y adultos en Sudáfrica.
En el presente estudio, con la emergencia de la metabolómica englobada dentro de las ciencias ómicas se abre un nuevo camino para explorar los cambios fenotípicos producidos a partir de cambios genómicos y se obtiene una herramienta para la caracterización metabólica y el análisis de las principales rutas bioquímicas de M. tuberculosis, pudiendo ayudar a descubrir nuevas moléculas que sirvan como biomarcadores de diagnóstico, indicando la existencia de la enfermedad o incluso a moléculas que puedan indicarnos sobre la inmunidad de la vacuna en los pacientes en que ha sido administrada. Para ello se ha llevado a cabo un análisis metabolómico dirigido y no dirigido de metabolitos intracelulares entre MT103 y MTBVAC utilizando la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución. Además durante el estudio se han utilizado mutantes del gen phoP para poder relacionar directamente algunos de los cambios encontrados a la regulación llevada a cabo por este gen.
Por último, se ha realizado un análisis metabolómico no dirigido para comparar las diferencias de metabolitos extracelulares entre las cepas H37Rv, MT103, MTBVAC, H37Rv phoPR mutante y H37Rv phoPR mutante con un plásmido pWM222, que contiene múltiples copias del gen phoP.
Los resultados obtenidos muestran diferencias en la expresión de alrededor de 106 metabolitos, muchos de ellos relacionados con la virulencia y la respuesta inmune, como sería el caso de los fosfatidilinositol manósidos, o de las moléculas que contienen trehalosa, respaldando de este modo la eficacia y seguridad del candidato a vacuna MTBVAC.
Para concluir, gracias al uso de la metabolómica se abren nuevas líneas de investigación que pueden complementar al resto de ciencias ómicas y ser aplicadas en diferentes disciplinas científicas, como en el área de Salud. Por todo ello representa una importante herramienta, que puede ayudar en el diagnóstico y evolución de distintas patologías, así como ampliar el conocimiento en mecanismos de infección y de virulencia en microorganismos tan importantes como M. tuberculosis.
