Científicos desarrollan poderosa herramienta para estudiar la tuberculosis

Junio 9, 2016 Admin Salud 0 7
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Los científicos apoyados por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) han desarrollado una técnica que teóricamente permitirá a los investigadores estudiar la función de cada gen de la bacteria que causa la tuberculosis (TB). El hallazgo, publicado en el 30 de septiembre 1997 cuestión de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), tiene implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos medicamentos contra la tuberculosis y de vacunas, para avanzar en nuestra comprensión de cómo las bacterias causan la tuberculosis enfermedad.

"Este es un gran paso adelante para la comunidad de investigación, y la tuberculosis es un paso importante en los esfuerzos del NIAID para desarrollar soluciones basadas en la investigación de uno de nuestros más importantes problemas de salud mundiales", dice el director del NIAID Anthony S. Fauci, MD " Un tercio de la población mundial está infectada con Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), el microorganismo que causa la tuberculosis. Cada año, un estimado de 3 millones de personas mueren de tuberculosis, más que de cualquier otra enfermedad infecciosa. "

Bacterias de la tuberculosis son organismos notoriamente difíciles de estudiar en el laboratorio. Muchas de las técnicas moleculares que los científicos usan rutinariamente para analizar otros microorganismos fueron poco a poco en la investigación de la tuberculosis. En consecuencia, los métodos sistemáticos para la creación de mutaciones en los genes de M. tb han eludido a los científicos. Estos métodos son muy útiles en el estudio de los patógenos de la enfermedad, ya que permiten a los científicos para examinar el efecto de las mutaciones individuales en la capacidad de un organismo para crecer o causar la enfermedad. Estos estudios pueden revelar nuevas dianas farmacológicas o identificar posibles candidatos vacunales.




"El análisis de M. tuberculosis se han visto obstaculizados por la falta de sistemas eficientes para transmitir el nuevo material genético en este patógeno", dice William R. Jacobs, Jr., Ph.D., autor principal del estudio.

"Además, debido a M. tuberculosis es una bacteria tal crecimiento lento, los métodos de creación y análisis de mutaciones que implican la exposición de las células a agentes que dañan el ADN, y luego caracterizar colonias derivadas de células individuales, son de un valor limitado. "

Dr. Jacobs, NIAID distribuidor en el Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) en el Colegio Albert Einstein de Medicina, en el Bronx, Nueva York, dirigió un equipo de investigación que ha encontrado una manera eficiente de crear mutaciones en los genes de la tuberculosis utilizando fragmentos ADN conocido como transposones. Los transposones se insertan aleatoriamente en el ADN bacteriano, la inactivación de cada gen en el que se instalan.

Los científicos han utilizado mutagénesis de transposones, ya que este proceso se llama para generar un gran número de mutaciones en muchos otros tipos de bacterias. Estas llamadas bibliotecas de mutaciones permiten a los científicos estudiar la función de los genes bacterianos individuales. Hasta ahora, no era posible mutagénesis de transposones en bacterias de tuberculosis.

Dr. Jacobs, beneficiarios Barry R. Bloom NIAID, Ph.D., también del HHMI en el Albert Einstein College of Medicine, y Graham F. Hatfull, Ph.D., de la 'Universidad de Pittsburgh, y sus colegas vectores construidos Entrega especial para traer transposones dentro de las células de la tuberculosis. Conocido como lanzadera phasmides replicación condicional, estos vectores son esencialmente genéticamente micobacteriófagos - virus que infectan bacterias M. tuberculosis y similares. Para este estudio, los investigadores desarrollaron phasmides con mutaciones que les impedían replicar a una temperatura de 37 grados Celsius (C). Los transposones traídos por estos phasmides de traslado contenían un gen que confiere resistencia a la kanamicina.

Las células investigadores mezclaron M.tb con transporte phasmides transposón de soporte y se incuba a 37 C. En lugar de replicar varias veces y destruir las células M. Tb, a esta temperatura "no permisiva" los phasmides bloqueado de forma sencilla y entrado en las células bacterianas, proporcionando una oportunidad para transposones para entrar en el ADN bacteriano.

Para determinar el éxito de sus esfuerzos, los investigadores transfirieron al medio de cultivo TB-fásmido mezcla que contiene kanamicina. Sólo bacterias de la tuberculosis que llevan el gen para la resistencia a la kanamicina, en virtud de tener transposones de mutagénesis sido sometidos, crecen en este medio. Dr. Jacobs y sus colegas recuperaron miles de mutantes resistentes a la kanamicina M. Tb en tres experimentos separados.

"El análisis del ADN de M. tuberculosis colonias seleccionadas al azar resistentes a la kanamicina reveló una distribución aleatoria de las inserciones de transposones," dice el Dr. Jacobs, "lo que sugiere que los mutantes obtenidos en nuestros experimentos representan las bibliotecas de mutantes M.tb. independiente"

En el mismo número de PNAS, los investigadores francesa Instituto Pasteur describe un método alternativo para llevar a cabo mutagénesis de transposones en M. Tb, que también resulta en la producción de miles de mutantes. Jacobs es también co-autor del estudio.

"Con estas técnicas, los investigadores en teoría, debería ser capaz de crear mutaciones en casi todos los genes de Mycobacterium tuberculosis", añade Ann Ginsberg, MD, Ph.D., programa oficial TB de NIAID. "Esto debería proporcionar una oportunidad sin precedentes para hacer avances rápidos y sustanciales en la comprensión de la patogénesis y el desarrollo de nuevos tratamientos y vacunas para la tuberculosis."

Además de los Dres. Jacobs, Bloom y Hatfull, colaboradores del estudio financiado por el NIAID incluyen Stoyan Bardarov, MD, Ph.D., Jordania Kriakov, MD, Ph.D., Christian Carriere, MD, Ph.D., Shengwei Yu y Carlos Vaamonde, MD, del Albert Einstein College of Medicine; y Ruth A. McAdam, Ph.D., del Laboratorio Central de Veterinaria en Surrey, Reino Unido.

NIAID, un componente de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), apoya la investigación sobre el SIDA y otras enfermedades de transmisión sexual, la tuberculosis y la malaria, así como las alergias y el asma. NIH es una agencia del Departamento de Salud y Servicios Humanos.

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