La evolución de los microorganismos representa una fuente continua de patógenos humanos emergentes. Un grupo poco estudiado de hongos patógenos humanos, pertenecientes al orden Mucorales, está surgiendo como una nueva fuente de estirpes resistentes al arsenal actual de medicamentos antimicóticos.

Estos patógenos emergentes provocan una infección letal, con tasas de mortalidad de hasta el 90%, sin tratamientos eficaces y que puede incluso afectar a personas inmunocompetentes en algunos casos. Algunas especies de Mucorales presentan dimorfismo, en el sentido de que pueden crecer en forma de levadura o micelio, siendo esta última la forma infectiva.

Los genomas de estos hongos han sufrido varios eventos de duplicación en su evolución, lo que hace que presenten múltiples familias génicas compuestas por genes duplicados. En este sentido, nuestra investigación ha desvelado un novedoso mecanismo regulador que ejerce un control diferencial y dimórfico de los genes parálogos de una misma familia.

La elevada abundancia de este tipo de familias génicas sugiere que este mecanismo ha determinado la evolución de los genomas en Mucorales. El objetivo global de esta propuesta es determinar cómo este mecanismo novedoso ha modulado el genoma de Mucorales, influyendo en la adquisición de características inusuales que podrían explicar su comportamiento virulento único.

Cuando se examinaron familias génicas particulares que mostraban regulación dimórfica, encontramos una conexión directa entre este nuevo mecanismo regulador y procesos claves de virulencia, como la resistencia a los antifúngicos contra la síntesis de ergosterol y la virulencia modulada por la absorción de hierro. Estos dos procesos son campos de investigación intensamente estudiados y, sin embargo, nunca relacionados con la regulación dimórfica de las familias génicas implicadas en su funcionamiento.

En consecuencia, proponemos el estudio de los mecanismos relacionados con el dimorfismo que controlan la virulencia dependiente de la absorción de hierro y de la resistencia a los fármacos antifúngicos en patógenos humanos emergentes.

Desde el punto de vista socioeconómico, la mucormicosis ha pasado de ser una preocupación de clínicos e investigadores a convertirse en infección mortal provocada por el hongo negro (término usado por la prensa para referirse a Mucorales) para la sociedad en general.

Esto ha sido consecuencia directa de la reciente pandemia de COVID-19, la cual ha provocado un aumento desorbitado de casos de mucormicosis y la declaración de epidemia en varios países asiáticos. Este proyecto abre un nuevo campo de investigación para caracterizar este desconocido mecanismo de regulación a nivel genómico.

Al ser un mecanismo específico de Mucorales, todos los componentes del mecanismo que se identifiquen se convertirán nuevas dianas para el diseño de fármacos antifúngicos.