El trabajo, publicado en la revista científica Nature Communications, se centra en una estrategia conocida como biosíntesis combinatoria. Básicamente, esto implica aprovechar la maquinaria enzimática de las bacterias para fabricar diferentes versiones de un fármaco. Hasta la fecha, se intenta reproducir o modificar este proceso en el laboratorio. chocaron contra una pared: Nadie sabía exactamente cómo estas proteínas interactuaban entre sí para pasar el testigo de fabricación sin cometer errores. Al revelar este código, los científicos han abierto la puerta a la construcción de un biblioteca de compuestos sintéticos optimizada para luchar contra tumores particularmente agresivos.

La clave del descubrimiento reside en regiones moleculares llamadas «dominios de acoplamiento». Como revela el análisis del equipo, estas regiones operan de una manera que idénticos a los conectores de las piezas del rompecabezas. Actúan como enlace entre el motor central del ensamblaje del fármaco y las enzimas periféricas, responsables de construir la «capucha» variable del compuesto, el área que determina ¿contra qué tipo de cáncer? el ataque está dirigido.

Al ser un punto de conexión compatible con diferentes socios enzimáticos, la bacteria puede permitirse el lujo de diversificar su arsenal médico sin dejar de ser precisa, explican los autores.

El código oculto de la economía bacteriana

El químico Munro Passmore, investigador de la Universidad de Warwick y primer autor del estudio, subraya el asombro que provoca la sencillez del sistema. «Sabíamos que las bacterias podían generar de forma natural múltiples versiones de potentes fármacos anticancerígenos, pero no sabíamos cómo lo hacían», dice Passmore. Para el científico británico, el secreto que ha eludido a los investigadores durante tanto tiempo es que es «elegantemente económico».

«Este trabajo finalmente rompe ese código. Identificamos cómo diferentes enzimas trabajan juntas, y este es justo el avance que necesitábamos para comenzar a diseñar y manipular estos medicamentos nosotros mismos en el laboratorio», añade.

La familia de compuestos que se beneficia de este descubrimiento es la de Inhibidores de HDAC (histona desacetilasa), moléculas que bloquean las enzimas que las células tumorales utilizan para controlar qué genes se activan o desactivan. Entre ellos, la romidepsina, un tratamiento ya aprobado por las autoridades sanitarias para combatir los linfomas de células T (un tipo de cáncer de sangre). Sin embargo, hace varias décadas se descubrió otra variante químicamente relacionada, llamada FR-901375, cuya ruta de síntesis había seguido siendo un completo misterio hasta que este equipo integró herramientas de modelado de inteligencia artificial (utilizando la herramienta AlphaFold) y espectrometría de masas para mapear sus interacciones.

Hacia una nueva generación de terapias

Este descubrimiento no sólo explica el funcionamiento de la maquinaria refinada por millones de años de evolución natural a través de combinaciones genéticas, sino que también proporciona una instrucciones de uso para mejorar la naturaleza misma. El objetivo final ya no es observar cómo la bacteria construye sus defensas, sino utilizar sus conectores para hibridar componentes que nunca antes se habían cruzado en un entorno natural.

El profesor Greg Challis, investigador de química sostenible en Monash, destaca el cambio radical que representa este enfoque para la medicina de precisión. «Esta investigación nos proporciona el mapa genético necesario para hacer lo mismo que la naturaleza, pero más rápido y mejor», afirma Challis. Aplicando la lógica evolutiva inversa, el equipo se está preparando ahora para modificar intencionadamente estas líneas de montaje biológico. “Ahora podemos diseñar vías sintéticas que generen nuevos candidatos a fármacos contra el cáncer con propiedades optimizadas para su uso en hospitalesbuscando mayor potencia, mejor selectividad hacia las células enfermas y, sobre todo, menos efectos secundarios para los pacientes”, concluye.