El proyecto "Erasing the superintegron to understand the role of chromosomal integrons in bacterial evolution" (KryptonInt) dirigido por José Antonio Escudero, investigador de la Universidad Complutense de Madrid, ha sido seleccionado para las financiaciones Starting Grants 2018 del European Research Council (ERC).

Las bacterias tienen una enorme capacidad para evolucionar y adaptarse a los cambios en su medio ambiente. Es por esto que después de siete décadas de uso de antibióticos encontramos ahora una elevada incidencia de bacterias multirresistentes que amenazan con convertirse de nuevo en la primera causa de muerte para la humanidad.

Uno de los mecanismos que ha permitido a las bacterias una evolución tan rápida hacia la multirresistencia son los integrones, unas plataformas genéticas que permiten captar genes con nuevas funciones, guardarlos y modular su expresión para adaptarse al entorno. Los integrones son el equivalente bacteriano de una navaja suiza: en ellos se pueden almacenar muchas funciones biológicas de forma modular y usar solo las que se necesitan en cada momento con un coste biológico muy bajo. Los integrones fueron descubiertos, vehiculados por plásmidos conjugativos y circulando entre importantes patógenos (Salmonella, Klebsiella, Pseudomonas…). Estos Integrones Móviles, han sido bien estudiados por su importante papel en la aparición de fenotipos de multirresistencia. Sin embargo, no son la forma nativa del integrón, que normalmente es una estructura cromosómica, sino el resultado de la movilización aleatoria de unos pocos integrones cromosómicos a plásmidos; eventos seleccionados después a través de la fuerte presión antibiótica.

Los integrones cromosómicos han influido en la evolución bacteriana durante millones de años y son, sin embargo, grandes desconocidos. El mejor caracterizado hasta la fecha es el Superintegrón, una estructura masiva codificada en el cromosoma secundario de Vibrio cholerae, el agente causante del cólera. Nuestros conocimientos sobre el Superintegrón son, a día de hoy, muy limitados, debido a dificultades técnicas que impiden su estudio y que superaremos en este proyecto. El Superintegrón y los millones de integrones cromosómicos en otras bacterias en la naturaleza contienen una variedad infinita de funciones desconocidas pero que sabemos que van mucho más allá de la resistencia a antibióticos. Estos elementos suponen un arsenal de funciones adaptativas para las bacterias y tienen potencial biotecnológico inmenso para nosotros, que no ha sido explorado todavía y que exploraremos aquí utilizando técnicas de última generación en genómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica y fenómica. Además, estos integrones cromosómicos pueden ayudarnos a revelar aspectos fundamentales sobre la biología de estos elementos, como el origen y creación de los genes de los integrones.

Además, desarrollaremos una novedosa herramienta biotecnológica de captación de genes de integron para poder estudiar la carga de genes de resistencia en muestras de ADN de origen humano, animal, ambiental y alimentario. Esto nos permitirá estudiar, por primera vez de manera simple y eficaz, la presencia y circulación de estos elementos entre el hombre y su entorno, permitiéndonos comprender la ecología de los integrones. La información obtenida con esta herramienta será de gran valor para tomar medidas en la lucha contra la resistencia a antibióticos.

La lista de investigadores seleccionados para ERC 2018 ha sido publicada hoy y puede ser consultada en la dirección: https://erc.europa.eu/news-events/erc-2018-starting-grants-results