• La investigación de un grupo de científicos determinó que introducir organismos vivos (bacterias) que produjeran enzimas podría ser una forma más segura y económica para tratar las infecciones

Un grupo de científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de España creó la primera “píldora viva”. Se trata de un microbio modificado genéticamente para tratar bacterias que son resistentes a los antibióticos.

En los resultados del trabajo, publicado el 6 de octubre en la revista Molecular Systems Biology, se detalla que los especialistas modificaron genéticamente una bacteria que causa enfermedades pulmonares para eliminar su habilidad para resistirse a los antibióticos. De esta forma, la transformaron para que se dirija a atacar a los microbios perjudiciales.

Luis Serrano, director del CRG y coautor del estudio, explicó para la agencia de noticias EFE que el tratamiento experimental ya se ha probado con éxito en catéteres infectados in vitro, ex vivo e in vivo en ratones y en infecciones pulmonares mediante los tres métodos de prueba.

Serrano detalló que conseguir la bacteria modificada para luchar contra las bacterias que infectan es el resultado de 20 años de investigaciones. Indicó que él mismo inició con el estudio cuando trabajaba en Alemania.

Destacó que la inoculación de la terapia bajo la piel de los ratones acabó con las infecciones en el 82 % de los animales tratados.

Foto: EFE

Resultados de la investigación

Los especialistas precisaron que diseñaron el patógeno (agente infeccioso) de pulmón humano de genoma reducido, mycoplasma pneumoniae, como un bioterapéutico vivo para tratar infecciones bacterianas asociadas con biopelículas. 

“Esta cepa tiene un código genético único. Dificulta la transferencia de genes a la mayoría de los demás géneros bacterianos, y carece de una pared celular. Lo que le permite expresar proteínas que se dirigen a los peptidoglicanos de bacterias patógenas”, detallan en el documento.

El nuevo tratamiento está dirigido específicamente a los biofilms, las películas que pegan sobre una superficie las colonias de células bacterianas para protegerse de los antibióticos.

En base a esto, equipamos la cepa del chasis con una plataforma genética diseñada para secretar enzimas antibiofilm y bactericidas, lo que resultó en una cepa capaz de disolver las biopelículas de Staphylococcus aureus (especie de bacteria) preformadas en catéteres”, describieron.

En el estudio diseñaron promotores sintéticos e identificaron una secuencia señal de péptido endógeno que, cuando se fusiona con proteínas heterólogas, promueve una secreción eficiente. 

Los investigadores advierten que las bacterias asociadas a las biopelículas pueden ser mil veces más resistentes a los antibióticos que las bacterias libres.

Primer hallazgo para enfermedades pulmonares

Aunque existen otros equipos que trabajan en modificar microbios para usarlos en infecciones de piel o cáncer de colon, Luis Serrano destacó que este hallazgo es el primero para enfermedad pulmonar, y un primer paso importante para desarrollar nuevos tratamientos para las infecciones que afectan a los implantes médicos (catéteres, marcapasos e implantes prostéticos).

Este tipo de dispositivo causa infecciones altamente resistentes a los antibióticos y que ocasionan el 80% de todas las infecciones contraídas en los hospitales.

De acuerdo con Serrano, las superficies de los implantes médicos tienen las condiciones ideales para desarrollar biofilms, donde forman estructuras impenetrables que impiden que los antibióticos o el sistema inmunitario humano destruyan las bacterias que se incrustan.

“Esta es la primera bacteria de genoma reducido que puede luchar contra infecciones bacterianas asociadas con biopelículas clínicamente relevantes”, indican los investigadores en el informe.

Según los médicos, las infecciones por staphylococcus aureus no responden a los antibióticos convencionales, y es necesario intervenir quirúrgicamente a los pacientes para extraer los implantes médicos infectados. También usan alternativas con anticuerpos o enzimas, la cual puede ocasionar efectos secundarios no deseados.

Foto: Pixabay

Bacterias modificadas para tratar enfermedades

La principal hipótesis de la investigación consistió en introducir organismos vivos (bacterias) que produjeran enzimas directamente en las inmediaciones de los biofilms. Esto como una forma más segura y económica para tratar las infecciones.

“Las bacterias son un vector ideal, ya que tienen genomas pequeños que pueden modificarse mediante la simple manipulación genética”, detalla Serrano.

Añadió que las bacterias son vehículos ideales para la “medicina viva” porque pueden transportar cualquier proteína terapéutica para tratar la causa de una enfermedad. Sostuvo que uno de los grandes beneficios de la tecnología es que una vez llegan a su destino, los vectores bacterianos ofrecen una producción continuada y localizada de la molécula terapéutica.

“Como cualquier vehículo, nuestras bacterias pueden modificarse con cargas distintas dirigidas a enfermedades diferentes, con más aplicaciones potenciales en el futuro”, puntualizó el director del CRG.

Maria Lluch, directora científica de Pulmobiotics, empresa creada por el CRG, anunció que el próximo reto es abordar la producción y fabricación a gran escala. Esperan comenzar los ensayos clínicos en 2023.

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