El hallazgo de dos nuevos genes "maestros" abre la puerta al desarrollo de dianas terapéuticas contra la mucormicosis, una infección fúngica grave y potencialmente mortal.

Un equipo de científicos del Departamento de Genética y Microbiología de la Universidad de Murcia (UMU) ha logrado un hito al identificar un sofisticado mecanismo evolutivo que permite a ciertos hongos cambiar drásticamente de forma para adaptarse al entorno y atacar a sus huéspedes.

El estudio, publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, descifra cómo el genoma del orden de hongos Mucorales se ha reorganizado para coordinar la transición entre dos estados vitales, es decir, pueden intercambiar entre dos modos de existencia según les convenga.

En lugar de usar el mismo gen para todo, el hongo ha desarrollado copias especializadas: unas están diseñadas exclusivamente para funcionar en fase de levadura y otras para la fase de micelio. "Este mecanismo permite al hongo optimizar sus funciones vitales dependiendo de si se encuentra en un ambiente con o sin oxígeno", explica Francisco Nicolás, catedrático de Genética y Microbiología y autor del artículo.

Una "caja de herramientas" genética doble

Esta capacidad biológica única es fundamental para su virulencia en enfermedades como la mucormicosis, una infección grave y potencialmente mortal que afecta a personas con el sistema inmunitario debilitado, como con diabetes descontrolada o que han tenido un trasplante. Esta infección causa necrosis en los tejidos de pulmones, cerebro y en la zona nasal.

La investigación, liderada por Victoriano Garre y Francisco E. Nicolás, ha descubierto que esta transformación no es un simple encendido o apagado de genes. Al analizar el hongo modelo Mucor lusitanicus, el equipo halló que el 70% de su genoma se activa de manera diferencial durante este cambio de forma, es decir, se produce una reorganización masiva del organismo.

"Es como si el hongo tuviera dos cajas de herramientas distintas en un mismo genoma, cada una optimizada para un estilo de vida diferente", concreta Francisco Nicolás. Además, estos genes se organizan en estructuras llamadas "head-to-head" (cara a cara), compartiendo un mismo "centro de control" que garantiza que los genes con funciones relacionadas se activen al unísono para responder a cambios ambientales.

Los interruptores maestros: dkl y dfl

El estudio también identifica dos nuevos genes reguladores, bautizados como dkl y dfl. Estos actúan como los "maquinistas" que coordinan toda la orquesta genética. Los investigadores demostraron que, si se eliminan estos genes, el hongo pierde su capacidad de transformarse y queda bloqueado, lo que abre una puerta estratégica para el desarrollo de nuevos tratamientos que impidan la infección.

Este descubrimiento no solo mejora la comprensión de la biología evolutiva, sino que tiene implicaciones directas en la medicina. Al comprender cómo estos patógenos optimizan su información genética para invadir el cuerpo humano, en el futuro se podrían diseñar dianas terapéuticas más precisas contra la mucormicosis y otras micosis sistémicas.

Este trabajo ha contado con la colaboración de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y la Universidad de Duke (EEUU).