La resistencia bacteriana a antibióticos es un problema apremiante de salud pública a nivel global. Se estima que las bacterias resistentes causarán la muerte de 10 millones de personas en el año 2,050 (O'Neil, J. 2014). Uno de los objetivos del plan global de acción sobre resistencia a antimicrobianos de la Organización Mundial de la Salud es incrementar los esfuerzos en el desarrollo de nuevas terapias (WHO 2015), y una de estas nuevas terapias que prometen un cambio importante en los patrones de resistencia son los Péptidos Antimicrobianos (AMPs) (Sierra, JM, 2017; Olaitan A, 2014). Los AMPs son péptidos típicamente catiónicos y anfipáticos que atacan el "talón de Aquiles" microbiano, la membrana celular. Son ampliamente producidos por animales y plantas, aunque se encuentran en virtualmente todos los organismos vivos (Zasloff et al 2002). El filo Cnidaria, que incluye anémonas y corales, es el más ancestral de los filos animales con tejidos verdaderos, y ha sido una rica fuente de productos naturales farmacológicamente activos (Choudhary 2017; Rocha, J. et al, 2011). A pesar de esto, los AMPs en cnidarios han permanecido relativamente inexplorados. De las más de 9,000 especies de cnidarios, solo 7 AMPs se han caracterizado a partir de cinco especies (Bosch et al 2009; Augustin 2009; Augustin 2017; Kim 2017; Ovchinnikova 2006; Vidal-Dupiol 2011). En contraste, de los 3,072 AMPs que actualmente contiene la Base de Datos de Péptidos Antimicrobianos (APD), la mitad provienen de anfibios y artrópodos (Wang 2016). Esto muestra la necesidad de implementar plataformas robustas y de alto rendimiento para el descubrimiento y evaluación de AMPs en grupos promisorios como los cnidarios.
En este proyecto se propone una aproximación multi-plataforma y de alto rendimiento para el descubrimiento y evaluación funcional de AMPs en el modelo cnidario Hydractinia symbiolongicarpus. Este hidrozoario crece como epibionte en las conchas ocupadas por cangrejos ermitaños y se encuentra a lo largo de la costa Oriental de Norte América. H. symbiolongicarpus ha sido el modelo de estudio del I.P. por mas de 20 años, caracterizando sus mecanismos de respuesta inmune y generando recursos e información pertinentes para esta propuesta. La aproximación aquí planteada involucra el desarrollo de tres plataformas independientes de descubrimiento: a) plataforma predictiva, b) plataforma comparativa, y c) plataforma de expresión en superficie bacteriana. La primera implica un análisis de expresión diferencial por RNA-seq en colonias de H. symbiolongicarpus retadas con bacterias. Los genes expresados diferencialmente serán tamizados de acuerdo a propiedades fisicoquímicas y de tamaño que caracterizan a los AMPs. La plataforma comparativa se basa en al identificación de potenciales AMPs comparando el proteoma predicho de H. symbiolongicarpus con AMPs de bases de datos especializadas. Finalmente, la plataforma de expresión en superficie bacteriana permite evaluar la actividad antimicrobiana de un número ilimitado de péptidos de cualquier tamaño, estructura o secuencia mediante un sistema de expresión génica en bacterias que ubica al péptido candidato como parte de una proteína de fusión anclada a la membrana. Péptidos con propiedad antibacteriana lisarán la célula, y su identificación se hará mediante la comparación de las librerías antes y después de la inducción de la expresión por secuenciación de Illumina. Estas plataformas, que ya han sido usadas exitosamente en otros modelos, permitirán la identificación de AMPs candidatos que serán subsecuentemente sintetizados químicamente y evaluados para determinar sus propiedades antimicrobianas en ensayos estándar de inhibición de crecimiento bacteriano.
Esta alianza permitirá identificar potenciales nuevos agentes antimicrobianos, suplementado el arsenal antibiótico existente. Así mismo, permitirá la formación de estudiantes de pre y posgrado en temas relevantes para la salud en el contexto de tecnologías de p |