Desarrollan una herramienta bioinformática para estudiar el genoma del parásito que produce Chagas

Investigadores del CONICET y de la UNSAM desarrollaron GCcanner, una herramienta informática que permite analizar de manera más rápida, precisa y estandarizada el genoma del Trypanosoma cruzi, el parásito que causa la enfermedad de Chagas que afecta a 1.300.000 personas en Argentina y a entre 6 y 7 millones de personas en todo el mundo causando cerca de 10 mil muertes al año. El avance se describe en la revista científica Methods in Molecular Biology.

“GCanner funciona como un scanner molecular del genoma de Trypanosoma cruzi, revelando una capa de complejidad nunca antes vista en este patógeno. Estudios como estos nos ayudan a entender las diferencias entre las distintas cepas del parásito y sientan las bases para el desarrollo de estrategias terapéuticas y diagnósticas que nos permitan combatir esta enfermedad”, afirma Carlos Buscaglia, autor del desarrollo e investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIBIO, CONICET-UNSAM) y de la Escuela de Bio y Nanotecnología (EByN) de la UNSAM y jefe del laboratorio de Biología molecular de Protozoarios.

En particular, algunos genes de Trypanosoma cruzi involucrados en la infección de la célula y con la evasión de las defensas del humano, llamados factores de virulencia, se encuentran en regiones llamadas “disruptivas” y, los genes esenciales para la vida para el parásito y conservados a lo largo de la evolución, se encuentran en otras regiones llamadas “core”.

“Durante muchos años el desafío más grande de la secuenciación de este genoma radicó en entender cómo se organiza el genoma disruptivo, es decir, los factores de virulencia”, explica Virginia Balouz, también autora del avance e investigadora del CONICET en IIBIO y EByN.

Efectivamente, en los últimos años, muchos aspectos de la biología de Trypanosoma cruzi se interpretaban a la luz de esta organización genómica. Sin embargo, aún no se había desarrollado una herramienta que estandarice su identificación. Los diferentes grupos de trabajo del mundo usaban su propio protocolo que dependía de leer las secuencias e interpretar qué genes están en cierto lugar del genoma, en un proceso que se llama “anotación”. “Si esta región estaba enriquecida en ciertos factores de virulencia, la llamábamos ‘región disruptiva’; si presentaba genes esenciales, se le llamaba ‘región core’”, indica Balouz.  Y agrega: “Es como si cada laboratorio usara una receta diferente para hacer la misma comida, por más que las comidas se parezcan, no son iguales. Esto provocaba que los descubrimientos tuvieran sesgos y los resultados fueran poco reproducibles entre los diferentes laboratorios”.

Inspirados en resolver este problema, Balouz y Buscaglia diseñaron GCanner, que permite la identificación de regiones core y disruptivas usando las secuencias genómicas sin tener que anotar o interpretar el genoma. “Además puede mejorar la comparación de resultados entre grupos de investigación y facilita el estudio de la organización genética del parásito y comparar diferentes cepas”, subraya Buscaglia.

Genoma completo de la cepa autóctona del parásito

En 2025, los investigadores Buscaglia, Balouz y colegas publicaron en la revista Scientific reports el genoma completo de la cepa autóctona de Trypanosoma cruzi (cepa RA) en colaboración con Luisa Berná y Carlos Robello del Instituto Pasteur de Montevideo, Uruguay.

“El genoma completo y detalladamente anotado de la cepa RA constituyó y constituye un recurso valioso para la comunidad científica y ofrece nuevas perspectivas sobre la arquitectura genómica y la dinámica evolutiva de este parásito poco estudiado”, señala Balouz.

El estudio del Trypanosoma cruzi es muy desafiante debido a que el parásito posee una gran diversidad genética y diferentes cepas difieren en su capacidad de infectar, en la gravedad del daño que causan y en su respuesta a los medicamentos. “Hasta ahora, la comunidad científica disponía de muy pocos genomas de alta calidad que representen las cepas que circulan en nuestra región. Secuenciar con precisión la cepa autóctona RA, que además es el modelo de laboratorio por excelencia para estudiar las infecciones más severas, proporciona una referencia genética confiable que antes no existía”, destaca Buscaglia.

En este mapa de alta resolución de la cepa RA, se identificaron cerca de 17 mil genes compartidos con parásitos emparentados (como los que causan leishmaniasis, otra enfermedad endémica de la región) y unos 7 mil genes de factores de virulencia que son exclusivos de Trypanosoma cruzi.

“Gracias al mapeo automático de GCanner, hoy sabemos con exactitud en qué compartimentos se ubican estos genes estratégicos”, afirma Buscaglia.

Herramientas como GCanner, indica Balouz, permiten estandarizar los estudios entre laboratorios y facilitar la integración de resultados entre ellos. Y explica: “Bajo la premisa de ‘dividir y conquistar’, GCanner permite separar un problema grande y difícil de abarcar, en pequeños problemas chicos para facilitar su interpretación. De esta manera separamos regiones del genoma por su composición, de manera racional, para estudiar el rol de los genes contenidos en cada una”.

Para Buscaglia, “estudios como estos nos permiten conocer en detalle la genómica y la biología de una cepa del parásito que circula en nuestro país, y el uso de GCanner ayudará a allanar el camino para desarrollar estrategias diagnósticas y terapéuticas adecuadas para combatir la Enfermedad de Chagas de manera eficiente”.