Giuliano Antelo, becario doctoral de la Fundación Instituto Leloir (FIL), fue seleccionado por un programa de la Sociedad Estadounidense de Bioquímica y Biología Molecular (ASBMB según sus siglas en inglés) para investigar a nivel atómico estrategias de los patógenos para evadir a los antibióticos y al sistema inmune.



Hace treinta años que no surgen nuevas clases de antibióticos y ya hay bacterias que están logrando resistir a los antibióticos que se usan como último recurso.

“El estudio molecular de estos patógenos es clave para generar estrategias terapéuticas eficaces”, afirma Antelo quien fue seleccionado por el programa “Promoviendo oportunidades de investigación para bioquímicos latinoamericanos” (“PROLAB” según sus siglas en inglés) de la ASBMB para realizar una estadía de medio año en el Laboratorio de Química Biofísica de Enfermedades Infecciosas dirigido por David Giedroc en la Universidad de Indiana de Bloomington, Indiana.

“Para mí es una gran oportunidad ir a Estados Unidos a hacer experimentos que requieren de equipamiento y recursos específicos que no están aún disponibles en Argentina. También aprenderé a manejar nuevas técnicas aplicadas al estudio de bacterias que se podrán implementar después en nuestro país. Además mi experiencia servirá para fortalecer la colaboración entre nuestros laboratorios”, señala Antelo quien integra el Laboratorio de Fisicoquímica de Enfermedades Infecciosas liderado por Daiana Capdevila en la FIL.

Estudios a nivel atómico

El laboratorio de Capdevila apunta a comprender cómo las bacterias que causan enfermedades pueden adquirir resistencia frente al sistema inmune y los antibióticos.

Uno de sus enfoques de trabajo es entender, desde una perspectiva biofísica, cómo pequeños cambios en la estructura y el movimiento de los átomos en algunas moléculas de proteínas de las bacterias se asocian a esa resistencia. “Las bacterias utilizan unas proteínas llamadas ‘factores de transcripción’, que se unen al ADN y regulan el prendido o apagado de genes de resistencia que les permiten defenderse de antibióticos y también sobrevivir e infectar a su hospedador, a pesar de que éste dispare diversos mecanismos inmunes”, explica Antelo, becario doctoral del CONICET en la FIL y licenciado de la carrera Ciencia Biológicas en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
“El paradigma clásico usado para entender los cambios en la actividad en una proteína asume que están supeditados a un cambio drástico en su conformación”, señala Capdevila, quien realizó hasta 2019 una estadía postdoctoral en el laboratorio de Giedroc.

“Sin embargo, hemos probado que en algunos casos los cambios de actividad de proteínas que operan como factores de transcripción, están determinados por una propiedad termodinámica que bautizamos ‘reservorio de entropía’, asociada al conjunto de los movimientos accesibles o posibles para las proteínas, no a cambios en su conformación tridimensional”, explica Capdevila, también investigadora del CONICET.

Durante su posdoctorado, Capdevila encontró que el reservorio de entropía se aplica a un miembro de la familia de proteínas ArsR, responsable de la resistencia del patógeno Staphylococcus aureus a la inmunidad nutricional del hospedador humano.
“Mi tesis doctoral busca atacar la pregunta de si los reservorios de entropía se han conservado a lo largo de la evolución en otros miembros de la familia ArsR, conocidos por ser responsables de la resistencia en otros patógenos de suma relevancia sanitaria. De ser así, podríamos entenderlos como un mecanismo mediante el cual nuevas formas de resistencia bacteriana pueden emerger”, explica Antelo. Y agrega: “Un primer paso que vamos a dar en esa dirección, es realizar en Estados Unidos experimentos de Resonancia Magnética Nuclear en equipos con un poder de resolución que permite estudiar la interacción entre estas proteínas y el ADN”.

“Con mi grupo pretendemos entender los mecanismos más fundamentales que dan lugar a la resistencia bacteriana en patógenos humanos y contribuir al desarrollo de nuevas estrategias antimicrobianas, algo que será cada vez más necesario debido a la disminución constante en la eficacia de los antibióticos actuales, producto de su mal uso durante décadas”, concluye Capdevila, ganadora del Premio Nacional Beca L’Oréal-UNESCO “Por las Mujeres en la Ciencia” 2020.