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Caracterización del sistema sensorial de dos componentes de Staphylococcus aureus

En este trabajo de tesis hemos evaluado dos aproximaciones diferentes dedicadas a la búsqueda de fármacos que tengan como diana de acción los TCSs. Por un lado, dentro del proyecto 'Nuevas estrategias para el control de infecciones nosocomiales (RTC-2015-3184-1) hemos participado en la evaluación de una colección de fármacos aprobados por la FDA (colección Prestwick) para distintas patologías como posibles agentes antimicrobianos frente a S. aureus. El objetivo era reconvertir alguno de estos fármacos (repurposing) y que además de utilizarse para la finalidad para la que fue descrito, también actuara como antimicrobiano. En el caso concreto de nuestro estudio, el escrutinio se hizo frente al TCS GraRS. La segunda estrategia, recogida en el cuarto capítulo de esta tesis, ha consistido en el desarrollo de dos terapias alternativas frente a S. aureus basadas en inmunoterapias: anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos. Para ello, hemos elegido como diana de acción la HK del TCS esencial WalKR, en particular los anticuerpos se han generado frente al dominio de unión a ligando (ligand-bindig domain, LBD) de la HK. La elección de esta diana se debe a dos razones, por un lado, se trata del único TCS esencial de S. aureus y, por otro lado, ensayos realizados con sueros de pacientes infectados por S. aureus mostraron la presencia de anticuerpos frente a este dominio. A lo largo de la tesis hemos producido anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos frente a diferentes epítopos del LBD. Hemos realizado diferentes ensayos para probar el reconocimiento de la proteína tanto in vitro como in vivo y para analizar el efecto de los anticuerpos en el crecimiento de S. aureus. Los ensayos preliminares indican que varios de los nanoanticuerpos desarrollados activan el crecimiento de la bacteria en lugar de reducir su crecimiento. Este resultado, aunque inesperado, indica que es posible desarrollar nanoanticuerpos capaces de afectar la funcionalidad de la HK y por tanto de bloquear su actividad.

During the course of the thesis we have participated in the development of two potential complementary therapies against S. aureus. The first strategy was carried out within the framework of the project ‘New strategies to control nosocomial infections’ (RTC-2015-3184-1) and we have participated in the screening of a collection of FDA’s approved drugs (Prestwick collection) as new antimicrobial agents. The objective was to repurpose one the compounds as a new drug against S. aureus, in this case the target of the screening was the TCS GraRS. The second strategy is presented in the fourth chapter of the thesis. The goal was to develop a potential complementary therapy against S. aureus based on two different immunetherapy strategies: monoclonal antibodies and nanobodies. For that, we have focused on the HK of S. aureus and in particular the antibodies were developed against the ligand-binding domain (LBD) of the HK from WalRK. We have selected this target because WalRK is the only essential TCS of S. aureus and besides, assays performed with serum from patients with an S. aureus infection showed an immunogenic response against the LBD. We have been able to obtain both, the monoclonal antibody and also different nanobodies against the LBD region of WalK able to recognize the peptide in vitro and in vivo. Unexpectedly, incubation of S. aureus with various nanobodies promoted instead of inhibited bacterial growth. These surprising results indicate that nanobodies can modify the activity of HKs and as a consequence, interfere with the signal transduction system.