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Resistencia a la artemisinina estudiado a nivel genético

Investigadores hallan región de 35,000 nucleótidos en el genoma del parásito de la malaria asociado a su resistencia a la artemisinina.

plasmodium

La malaria o paludismo es una enfermedad que cobra al menos unas 700,000 vidas al año. El principal responsable es un diminuto protozoario llamado Plasmodium falciparum, el cual es transmitido por la picadura de un mosquito (Anopheles). La incidencia de esta enfermedad se da principalmente en países ubicados en las zonas tropicales, como América del Sur, el África subsahariana y el sur Asiático.

El primer tratamiento efectivo contra esta enfermedad fue la quinina, obtenido a partir de la corteza del Árbol de la Quina (Cinchona ledgeriana), una planta endémica del Perú y que actualmente se encuentra en peligro de extinción. A principios de la década de 1950’s se empezó a usar la cloroquina como principal agente terapéutico, pero con el paso del tiempo, los parásitos adquirieron resistencia a ella y el fármaco perdió su efectividad gradualmente. Un par de décadas después, se descubrió la artemisinina en una planta usada en la medicina tradicional China. Este compuesto demostró tener una gran actividad sobre el parásito y poco a poco las terapias combinadas con artemisinina (ACTs, por sus siglas en inglés) pasaron a ser nuestra mejor línea de defensa.

Sin embargo, hace cinco años se reportó la presencia de parásitos resistentes a las ACTs en el oeste de Camboya. Estos parásitos permanecían por un mayor periodo de tiempo en la sangre del paciente una vez aplicado el tratamiento (baja tasa de aclaramiento). Además, se observó que en los últimos siete años, la resistencia alcanzó la frontera Tailandesa-Birmana, a 800 kilómetros del lugar donde apareció originalmente.

Con el fin de determinar las causas que promueven dicha resistencia, un grupo de investigadores liderados por el genetista Ian Cheeseman del Instituto de Investigación Biomédica de Texas (EEUU), compararon los genomas de parásitos provenientes de Tailandia, Camboya y Laos y encontraron una región de 35,000 pares de base (pb) asociada con la baja tasa de aclaramiento del parásito, según reportaron el 6 de Abril en Science.

Cheeseman y su equipo colectaron muestras de 91 poblaciones de parásitos de estos tres países y hallaron unas 7,000 mutaciones en 33 regiones del genoma que podrían estar relacionados con la resistencia a la artemisinina. Para confirmar dicha asociación, analizaron nuevamente estas regiones pero en parásitos obtenidos de muestras de sangre de 715 pacientes de malaria tailandeses colectadas entre el 2001 y 2010.

Lo interesante con estos pacientes es que la presencia de parásitos resistentes a la artemisinina era menor al 5% en el 2001, pero superior al 50% en el 2010. Un patrón similar apareció cuando se analizaron los resultados del análisis genético y estos no mostraron una asociación entre las mutaciones de las 33 regiones genómicas identificadas anteriormente con la baja tasa de aclaramiento en las muestras colectadas entre el 2001 y 2004, pero sí en las muestras colectadas entre el 2007 y 2010.

Además, Cheeseman y sus colaboradores descubrieron que habían dos mutaciones adyacentes en el cromosoma 13 que mostraban una gran relación con la resistencia a la artemisinina. Usando otro tipo de marcadores genéticos llamados microsatélites, los investigadores hicieron un mapa de este cromosoma y lograron identificar una región de 35,000pb que contenía las mutaciones que, según sus estimaciones, son responsables de más de la tercera parte de todos los casos de parásitos resistentes a las ACTs.

Dentro de esta región hay varios genes candidatos a ser los responsables de la resistencia, entre ellos el gen que codifica para la Hsp70, una proteína involucrada con la respuesta al estrés celular. Sin embargo, los investigadores son conscientes que aún queda mucho por investigar antes de determinar cuál es el responsable.

Estamos viendo algunas similitudes escalofriantes entre la aparición de genes de resistencia a los medicamentos anteriores —como la cloroquina o el anti-ácido fólico— con los que se ven ahora con la artemisinina”, comenta Chasseman, con cierta preocupación. Y no es para menos, las dos primeras resistencias a los que hacen referencia también se originaron al oeste de Camboya y se diseminaron por todo África y el resto del continente asiático. “Camboya podría ser el crisol donde se desarrollan las resistencias a todos los medicamentos antimaláricos”, sugiere.


Referencia:

ResearchBlogging.orgCheeseman, I., Miller, B., Nair, S., Nkhoma, S., Tan, A., Tan, J., Al Saai, S., Phyo, A., Moo, C., Lwin, K., McGready, R., Ashley, E., Imwong, M., Stepniewska, K., Yi, P., Dondorp, A., Mayxay, M., Newton, P., White, N., Nosten, F., Ferdig, M., & Anderson, T. (2012). A Major Genome Region Underlying Artemisinin Resistance in Malaria Science, 336 (6077), 79-82 DOI: 10.1126/science.1215966

Imagen | Flickr @algreer.

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