Un equipo interdisciplinar de investigadores británicos ha desvelado los secretos genéticos de la bacteria V. cholerae, allanando el camino para prevenir una enfermedad, el cólera, que afecta a millones de personas.
En un innovador estudio observacional que aparece en Nature Communications, investigadores y clínicos de la Universidad de Nottingham, dirigidos por la profesora Tania Dottorini, utilizaron aprendizaje automático, genómica, modelado metabólico a escala del genoma (GSMM) y análisis estructural 3D para descubrir los secretos génicos de Vibrio cholerae.
El cólera es una enfermedad diarreica mortal que sigue amenazando a millones de personas en todo el mundo, con hasta cuatro millones de casos y hasta 143.000 muertes cada año. En Bangladesh, 66 millones de personas están en riesgo, con más de 100.000 casos y 4.500 fallecimientos anuales.
La bacteria Vibrio cholerae, que causa el cólera, secreta una toxina que da lugar a un aumento de la cantidad de agua que liberan las células que recubren los intestinos. Este aumento del agua produce diarrea intensa, como explica MedlinePlus.
Las personas desarrollan la infección por comer o beber agua o alimentos que contengan esta bacteria. Viajar o vivir en áreas donde el cólera está presente aumenta el riesgo de contraerlo.
Aparece en lugares con carencia de tratamiento del agua o de las aguas residuales, o hacinamiento, guerra e inanición. África, países de Asia, India, Bangladesh, México y América del Sur y Central son zonas en riesgo.
Este agente patógeno está evolucionando de forma que hace que la enfermedad sea más grave y más difícil de controlar. Hasta ahora, los científicos han tenido dificultades para determinar los factores genéticos exactos que impulsan estos cambios.
Hay aún menos conocimiento sobre los rasgos genómicos responsables de la gravedad del cólera resultante de estos linajes. Según las previsiones de organismos internacionales, aproximadamente una de cada cinco personas con cólera experimentará una afección grave debido a una combinación de síntomas (principalmente diarrea, vómitos y deshidratación).
En este estudio, se analizaron muestras de pacientes con cólera en seis regiones de Bangladesh, recogidas entre los años 2015 y 2021. Así, se identificaron un conjunto de genes y mutaciones únicos en la cepa más reciente y dominante de Vibrio cholerae, responsable del devastador brote del año 2022.
Estos rasgos génicos se relacionan con la capacidad de la bacteria para provocar síntomas graves como diarrea prolongada, dolor abdominal intenso, vómitos y deshidratación, que pueden provocar la muerte en casos graves.
La profesora Dottorini detalla que al identificar los factores genéticos clave que impulsan tanto la transmisión como la gravedad del cólera, “hemos dado un paso importante hacia el desarrollo de tratamientos más eficaces e intervenciones específicas. Esto podría salvar miles de vidas, no sólo en Bangladesh, sino en todo el mundo”.
Los resultados del estudio también revelaron que algunos de estos rasgos patógenos se superponen con aquellos que ayudan a que la bacteria se propague más fácilmente. Los hallazgos muestran cómo estos factores génicos permiten que Vibrio cholerae sobreviva en el intestino humano, haciéndolo más resistente al estrés ambiental y más eficiente a la hora de causar enfermedades.
Así, esta investigación destaca las complejas interacciones entre la composición génica de la bacteria y su capacidad para causar enfermedades graves.
El nuevo marco informático es un gran paso adelante en la lucha contra el cólera. Al identificar los factores genéticos clave que hacen que el Vibrio cholerae sea más peligroso, los científicos pueden desarrollar mejores tratamientos y estrategias más específicas para controlar y prevenir futuros brotes.
Para la profesora Dottorini, “nuestros hallazgos abren la puerta a una nueva era en la investigación del cólera, en la que podremos desarrollar herramientas para predecir y, potencialmente, prevenir brotes graves antes de que se produzcan. El objetivo final es traducir estos conocimientos en soluciones del mundo real que protejan a las poblaciones vulnerables. Hemos combinado herramientas informáticas de vanguardia con la experiencia local para abordar uno de los desafíos de salud pública más urgentes».
En la actualidad, existe una vacuna contra el cólera disponible para adultos que viajen a un área con un brote activo. No obstante, los Centros para el Control y Prevención de las Enfermedades no la recomiendan para la mayoría de los viajeros, ya que no suelen viajar a las áreas donde hay cólera.
Según expertos de la OMS, el cólera es una enfermedad que responde satisfactoriamente al tratamiento médico. El primer objetivo del tratamiento es reponer los líquidos que se pierden por la diarrea y los vómitos. La mayoría de los casos pueden tratarse de forma satisfactoria mediante la pronta administración de sales de rehidratación oral.