Imagen de células de levadura agrupadas y células de levadura separadas después de la eliminación del gen AMN1. Crédito: Gábor Balázsi
Un estudio reciente que muestra que manipular y eliminar un gen específico (AMN1) de la levadura podría proporcionar una base para un nuevo enfoque para combatir la resistencia a los medicamentos al tratar infecciones microbianas o cáncer. Dirigido por Gábor Balázsi, Ph.D., de Stony Brook University, y publicado en Biología de las Comunicacionesel estudio se centra en el desmontaje de grupos de células que pueden formar una barrera adicional de resistencia a los medicamentos en el proceso de la enfermedad.
La resistencia a los medicamentos es un importante desafío para la salud mundial. Saber cómo las células microbianas y cancerosas resisten los medicamentos puede ayudar con el desarrollo de mejores medicamentos para tratar enfermedades. Si bien los científicos han descubierto mucho sobre los mecanismos moleculares individuales de resistencia, el problema de los mecanismos multicelulares que resisten los tratamientos farmacológicos es más difícil. Uno de estos mecanismos multicelulares de resistencia es un fenómeno en el que las células se juntan formando grupos, lo que reduce la absorción del fármaco.
Balázsi y sus colegas utilizaron una levadura en ciernes (Saccharomyces cerevisiae) como modelo experimental que exhibió resistencia a los medicamentos antimicóticos y agrupación celular. Quitaron el gen AMN1, que era responsable de la agrupación de células en este modelo.
«Descubrimos que después de eliminar este gen, las células permanecieron solas y no se formaron grupos multicelulares», explica Balázsi, autor principal y profesor Henry Laufer del Centro Louis y Beatrice de Biología Física y Cuantitativa, y profesor en el Departamento de Ingeniería Biomédica. en la Renaissance School of Medicine de la Stony Brook University. «Además, la levadura unicelular resultante era más sensible a cuatro químicos antifúngicos comunes. Esto sugiere que la interrupción de los grupos multicelulares puede conducir a tratamientos más efectivos».
El equipo de investigación incluye a los coautores Lesia Guinn y Evan Lo, quienes realizaron experimentos y desarrollaron modelos matemáticos con Balázsi para cuantificar los efectos de las drogas y separar los diversos efectos de la eliminación de AMN1.
En general, los hallazgos sugieren que AMN1 puede ser un objetivo genético futuro para terapias antifúngicas contra hongos infecciosos formadores de grupos.
Los autores sugieren que podrían desarrollarse y probarse estrategias disruptivas de grupos similares para eliminar mejor los microbios infecciosos que forman grupos o los grupos de células tumorales circulantes.
Lesia Guinn et al, La remodelación de la curva de crecimiento dependiente de fármacos revela mecanismos de resistencia antifúngica en Saccharomyces cerevisiae, Biología de las Comunicaciones (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03228-9
Citación: Dirigirse al ‘agrupamiento de células’ mediante la eliminación de genes reduce la resistencia a los medicamentos (15 de abril de 2022) consultado el 15 de abril de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-04-cell-clustering-gene-deletion-drug.html
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