La suerte favorece a las mentes preparadas*: una década de

investigación en leishmaniasis

María Adelaida Gómez, PhD. Coordinadora de la Unidad de

Bioquímica y Biología Molecular CIDEIM

*Louis Pasteur, Lecture, University of Lille, Dic. 7, 1854

Serie de eventos afortunados

GP63

ABCB6 ABCA3

Una serie de eventos afortunados 1) Que hacer después de un pregrado en

microbiología?

VS.

Identificación de Marcadores Moleculares Asociados a Resistencia hacia Compuestos Antimoniales en Leishmania (Viannia) panamensis

TUTOR: Dr. John Walker

COLCIENCIAS; Código 2229-04-11790

2002 - 2003

Leishmaniasis en el mundo

Trypanosomatidae

Leishmania

Leishmania Viannia

L donovani

L. donovani L. chagasi L. infantum L. archibaldi

L. tropica

L. tropica L. killicki

L. major L. aethiopica

L. aethiopica L. major

L. mexicana

L. mexicana L. amazonensis L. venezuelensis L. pifanoi L. garnhami

L. braziliensis

L. braziliensis L. peruviania

L. guyanensis

L. guyanensis L. panamensis

Familia

Genero

Subgenero

Complejo

Especie

Algunos aspectos interesantes del ciclo de vida

La leishmaniasis en Colombia EL CONTROL DEPENDE DE LA QUIMIOTERAPIA

No complicada Moderada Severa Fatal

Asintomatica Sintomatica

Espectro de infección y enfermedad

El tratamiento es sistemico.

Primera línea: Glucantime Segunda línea: Miltefosine

20 días 28 días

La respuesta terapéutica es un evento multi-factorial: enfoques de investigación

RESPUESTA TERAPÉUTICA

HOSPEDERO

PATÓGENO FÁRMACO

Farmaco-resistencia

Objetivo del proyecto de Joven Investigador

Detectar e identificar proteínas asociadas a resistencia a SbIII expresadas diferencialmente en promastigotes y amastigotes axénicos de L. V. panamensis mediante una estrategia

basada en proteómica.

El Dogma Central de la Biología

Computational and Systems Biology. Methods and Applications, 2009: 115-140

Walker et.al. Mol. And Biochem. Parasitol., 2012

Proteomas solubles de L. V. panamensis

Tamaño: 5 – 10 µm

Leishmania

La cosecha – parte 1

Un mentor apasionado, motivado y energético es un pilar base para la construcción de una nueva generación de investigadores

La ciencia es bella por si

misma y por su potencial de impacto, no por las “fama” de las publicaciones

Una red de potenciales

colaboradores – ciencia colectiva

Una serie de eventos afortunados 2) En que y donde hacer un doctorado?

VS.

Tutor: Dr. Martin Olivier

Interacciones Leishmania-Macrófago: Regulación de fosfatasas de tirosina y su impacto en el desenlace de la infección

Department of Microbiology and Immunology

McGill University

Abundancia: 2%-10% en sangre

Tamaño: 18-25 µm

El monocito/macrófago

En células de mamíferos 1/3 de las proteínas están fosforiladas

• Serina, Treonina, Tirosina

Señalización celular y fosforilación de proteínas

Leishmania inhibe la señalización en el macrófago para promover infección y supervivencia intracelular

Como activa Leishmania las fosfatasas de tirosina del macrófago para inhibir la señalización celular?

Gomez, MA, et. al., Science Signaling, 2009

La infección con Leishmania cliva fosfatasas del macrófago

Las proteasas de Leishmania – GP63

Gomez, MA, et. al., Science Signaling, 2009

La exposición a moléculas solubles induce clivaje de PTPs

Gomez, MA, et. al., Science Signaling, 2009

GP63 de Leishmania se internaliza en el macrófago

L. m

ajo

r rG

P6

3

L. m

ajo

r

GP

63

KO

L.

ma

jor

sup

Gomez, MA, et. al., Virulence, 2010

La cosecha – parte 2

Las publicaciones son importantes para construir una carrera en investigación, pero son un desenlace natural del esfuerzo y la calidad.

Una exitosa ciencia colectiva parte de la interacción con individuos apasionados y con bases solidas de formación.

La espontaneidad propicia los descubrimientos.

Tu jefe y tus compañeros serán tus próximos colaboradores!

Una serie de eventos afortunados 3) POST-DOC

Un post-doc no convencional

Cual es el papel de los macrófagos humanos en el efecto antimicrobiano y el

desenlace al tratamiento con medicamentos antileishmaniales?

Mentor: Dra. Nancy Gore Saravia

Como un medicamento llega hasta un patógeno intracelular?

Sitio “blanco” de medicamentos antileishmania

Análisis de expresión génica para la identificación de mecanismos de acción y transporte de medicamentos

>3 <3 0

L.p

MA

L.p

+ M

A

Gomez, MA, et.al 2013 JAC

ABCB6

Gomez, MA, et.al 2013 JAC

ABCB6 transporta antimoniales y su expresión altera la actividad antileishmanial del antimonio

Infected

ABCB6 L.p-GFP Merge

AB

CB

6

Sta

inin

g

Co

ntr

ol

Uninfected

Gomez, MA, et.al 2013 JAC

ABCB6 se localiza en la periferia del fagolisosoma

Dohmen, L. et.al 2015 Submitted JBC

ABCA3 media el eflujo de miltefosine de macrófagos humanos

ABCA3 se localiza en la membrana celular y en compartimentos intracelulares

Uninfected L.p L.p + MLF

Z-s

tac

k

reco

nsti

tuti

on

S

eq

ue

nti

al Z

-sta

ck

Dohmen, L. et.al 2015 Submitted JBC

Y a donde vamos con esto?

Optimización del tratamiento: reversión de resistencia y reducción de toxicidad y tiempo de exposición

La falla no es solo resistencia

Eliminación parasitaria

Supervivencia Intracelular

La cosecha – parte 3

El trabajo colectivo y alineado es poderoso.

La interdisciplinaridad moviliza las ideas novedosas.

La pasión, la persistencia y la confianza mueven montañas.

La suerte es no cerrarse a las oportunidades, no negarse a los retos y acoger potenciales riesgos.

“Ser buena y ser feliz”

Buscamos mejores terapias que contribuyan al bienestar de la población

Dan Zilberstein - Technion Najib El-Sayed - University of Maryland Thomas Dorlo - Utrecht University

Financiación

David Gregory - Harvard University Richard Burchmore – Glasgow University

Colaboradores

What is the immune profile of healing during treatment of human CL?

Lesion biopsies (N=15) 7 cures and 8 failures

Pre-Treatment End of Treatment

Gene expression arrays of inflammatory mediators and receptors

At basal level patients with treatment failure have higher expression levels of inflammatory mediators

Control Group: Cures (N=7) , Group 1: Failures(N=8)

CCL11*

CCL16*

CCL24

CCR3*

IL5*

CXCL5*

CXCL6*

CXCR1

Il-8

IL17A*

NOS2*

IL22*

IL23R*

CCL19

CCL2*

SELE

Cure

Failure In

flam

mat

ory

Res

po

nse

Time

Early Mφ response

Late innate/adaptive response