La Vibrio parahaemolyticus es una bacteria marina que se ha transformado en un dolor de cabeza para la salud pública y para la industria acuícola por las pérdidas económicas que genera: es una de las principales causas de gastroenteritis por consumo de alimentos marinos contaminados. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en Estados Unidos, CDC, esta bacteria genera 45.000 casos de vibriosis al año en ese país.

Ahora, un nuevo estudio ha identificado un gen que nos hace susceptibles a este microorganismo, que una vez ingerido prácticamente arrasa con las células de nuestro intestino y provoca episodios de diarrea intensa. El estudio, publicado en Cell Host & Microbe, se enfocó en editar los más de 20.000 genes humanos en busca de aquellos que nos hacen susceptibles a este Vibrio. Los investigadores utilizaron la técnica de edición genética CRISPR que a través de la proteína Cas9 puede suprimir, reparar o reemplazar genes determinados de forma más fácil y rápida que otras técnicas.

Rastreo del genoma

Lo novedoso de este estudio es que aprovecha la tecnología CRISPR/Cas9, que se ha utilizado principalmente para eliminar alguna característica puntual en un genoma,  para hacer un rastreo de genes a nivel del genoma completo, explica Miguel Allende, biólogo y director del Centro de Regulación del Genoma de la Universidad de Chile, quien no participó en la investigación. “No se trata de presuponer cuáles genes serán importantes, sino que los examina a todos por igual”, agrega. A su juicio, esta es “una forma elegante, aunque laboriosa” de encontrar moléculas que nos hacen susceptibles a la infección por esta bacteria. Para Jaime Martínez-Urtaza, profesor en infección e inmunología en The Milner Centre for Evolution de la Universidad de Bath, en el Reino Unido, la novedad de este estudio radica además en que “centra sus esfuerzos en identificar los procesos y factores que se requieren en el hospedador para que la infección tenga éxito”.

Así, aplicando la técnica CRISPR/Cas9 al ADN de células intestinales humanas en el laboratorio, los científicos descubrieron que un gen particular—el SLC35C1—es un actor protagonista en la susceptibilidad de nuestro organismo al Vibrio parahaemolyticus. Resulta que dicho gen es el responsable de que las células intestinales tengan a su alrededor un tipo específico de azúcar llamado fucosa. El Vibrio parahaemolyticus, por su parte,  posee en su superficie unas extensiones en forma de jeringas que son capaces de inyectar proteínas tóxicas a las células intestinales y con ello destruirlas, pero dichas jeringas tienen un problema: solo son capaces de inyectar su toxina en células que tienen fucosa en su superficie.

Al inactivar el gen, tal como se hizo en este estudio, se logra que las células no presenten ese azúcar en su membrana. “Si nosotros tenemos células incapaces de tener fucosa en la superficie es como si el Vibrio no pudiera ver a nuestras células intestinales”, afirma el bioquímico chileno Carlos Blondel, quien lideró este estudio como parte de su investigación postdoctoral en el Hospital Brigham and Women’s y la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, Estados Unidos. Las células, entonces, “no mueren y son totalmente resistentes (a la bacteria)”.

Eso sí, anular la presencia de fucosa en la membrana de las células no es un camino directo para combatir los efectos que la bacteria tiene sobre la salud. La fucosa es un azúcar esencial que nuestro cuerpo necesita para el adecuado funcionamiento de nuestras células y la forma en que ellas se comunican. Sin embargo, Blondel explica que se podría pensar en desarrollar terapias con fármacos que permitan interferir en la interacción entre la toxina de este Vibrio y los azúcares de la superficie de nuestras células intestinales. El científico también sugiere que investigaciones como la suya abren la puerta al análisis de otros microorganismos con sistemas de infección similares al del Vibrio parahaemolyticus, y mucho más peligrosos, como Yersinia, Clamidia, Pseudomonas y Shigella, entre otros.

A nivel más aplicado, este tipo de investigaciones podría ayudar a desarrollar en el futuro kits de diagnóstico para saber si algunos productos marinos están infectados con el Vibrio parahaemolyticus, dice Blondel. Y por qué no, estos hallazgos pueden aportar para su uso en biomedicina, por ejemplo, al atacar tumores cuyas células cancerígenas tienen altos niveles de fucosa, dice el investigador.